WO2017194525A1 - Fluidic component - Google Patents

Fluidic component Download PDF

Info

Publication number
WO2017194525A1
WO2017194525A1 PCT/EP2017/061030 EP2017061030W WO2017194525A1 WO 2017194525 A1 WO2017194525 A1 WO 2017194525A1 EP 2017061030 W EP2017061030 W EP 2017061030W WO 2017194525 A1 WO2017194525 A1 WO 2017194525A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluidic component
curved portion
component
flow
plane
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/061030
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard BOBUSCH
Oliver KRÜGER
Jens WINTERING
Original Assignee
Technische Universität Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Berlin filed Critical Technische Universität Berlin
Publication of WO2017194525A1 publication Critical patent/WO2017194525A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/08Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities ; Fluidic oscillators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/10Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in the form of a fine jet, e.g. for use in wind-screen washers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48Liquid supply therefor
    • B60S1/52Arrangement of nozzles; Liquid spreading means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/12Fluid oscillators or pulse generators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42Details
    • A47L15/4214Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a fluidic component according to the preamble of claim 1 and a Fluidverannonsgerat comprising a fluidic component.
  • the fluidic component is provided for generating a moving fluid jet.
  • nozzles are known for generating a fluid jet at high speed or high pulse, which are designed to pressurize the fluid jet with a pressure which is higher than the ambient pressure.
  • the fluid is accelerated and / or directed or bundled.
  • the nozzle is usually moved by means of a device.
  • an additional device is thus required in addition to the nozzle.
  • This additional device includes moving components that can easily wear out. The costs associated with manufacturing and maintenance are correspondingly high.
  • Another disadvantage is that due to the movable components a relatively large overall space is required.
  • Fluidic components For generating a movable fluid flow (or fluid jet) further fluidic components are known.
  • the fluidic components do not include any movable components that serve to generate a motile fluid flow. As a result, they do not have the disadvantages resulting from the moving components compared to the nozzles mentioned at the outset.
  • Fluidic components can generate a temporally and / or spatially pulsating fluid jet, by means of which the cleaning performance of the cleaning device can be increased, in which the fluidic component is used.
  • fluidic components achieve a construction volume that is so large that, for example, the useful volume present in the cleaning device considerably increases when a fluidic component is used in a cleaning device can be restricted.
  • fluidic components are practically not used in fluid distribution devices, such as, for example, steam convection machines, hand or shower showers or cleaning appliances (eg dishwashers, dishwashers or washing machines).
  • the present invention has for its object to provide a fluidic component that can be installed as space-saving as possible in a fluid distribution device.
  • the fluidic component comprises a front wall and a rear wall, which extend substantially parallel to a main extension plane of the fluidic component, and a flow chamber, which is arranged between the front wall and the rear wall.
  • the front and the rear wall form boundary walls of the flow chamber.
  • a boundary wall may further be provided at least one side wall which connects the front and the rear wall with each other.
  • the flow chamber can be flowed through by a fluid flow.
  • the flow chamber has an inlet opening, through which the fluid flow enters the flow chamber, and an outlet opening, through which the fluid flow exits from the flow chamber.
  • the fluid stream may be a liquid stream, a gas stream or a multiphase stream (for example supersaturated steam).
  • the fluid may be water or an aqueous solution.
  • the fluidic component is characterized in that the front wall and / or the rear wall in the region of the outlet opening has / have a curved section which is designed to deflect the flow direction of the fluid flow in the region of the outlet opening.
  • the fluid flow can be deflected so that it is no longer directed parallel to the main extension plane of the fluidic component.
  • the flow chamber has at least one means for forming an oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening. Upstream of the curved portion, the fluid flow oscillates in an oscillation plane.
  • the fluidic component can be installed in such a fluid distribution device that it rests with its front wall or its rear wall on a wall limiting the useful volume of the device (or is aligned parallel to this wall), wherein the fluid flow exits from the flow chamber in that it is not directed along the wall of the cleaning device (and the main plane of extension of the fluidic component), but exits the outlet opening at an angle to the wall of the device (and the main plane of extension of the fluidic component), which essentially corresponds to the concrete embodiment of FIG curved section depends.
  • the fluidic component protrudes as little as possible into the useful volume of the device and restricts this less, without the operation of the fluidic component is affected by changing the relevant minimum sizes and proportions.
  • the fluidic component is designed essentially in the form of a cuboid, to which the curved section adjoins.
  • the fluidic component has a component length, a component width and a component depth.
  • the component width and component depth are defined perpendicular to each other and to the component length.
  • the front and the rear wall determine the component length and the component width.
  • the component length extends substantially parallel to the main propagation direction of the fluid flow, which moves as intended from the inlet opening to the outlet opening. If the front and the rear wall each have a curved portion, the component length is the distance between the inlet opening and the outlet opening, wherein the outlet opening is defined at the free ends of the curved portions.
  • the component length is the distance between the inlet opening and the outlet opening, the outlet opening being defined directly (viewed in the direction of flow of the fluid stream) in front of the curved section of the one wall.
  • the component depth is the distance between the front wall and the rear wall.
  • the component depth is smaller than the component width.
  • the internal component width is to be understood as meaning the width of the flow chamber
  • the external component width means the external width of the fluidic component.
  • the ratio of component length to internal component width can be 1/3 to 5/1.
  • the ratio is preferably in the range of 1/1 to 4/1.
  • the internal component width can be in a range of 0.15 mm to 2.5 m. In a preferred embodiment, the internal component width is between 1, 5 mm and 300 mm.
  • the dimensions mentioned depend in particular on the application for which the fluidic component is to be used.
  • the fluidic component has a component depth which is constant over the entire component length.
  • the component depth may decrease (steadily (with or without a constant rise) or jump) from the inlet opening to the outlet opening. Due to the decreasing component depth, the fluid jet is pre-bundled within the fluidic component, so that a compact fluid jet emerges from the fluidic component. An expansion or bursting of the fluid jet can thus be delayed and thus does not take place directly at the outlet opening, but only further downstream. This measure is advantageous, for example, in cleaning technology.
  • the component depth may increase from the inlet opening to the outlet opening. In contrast to a baffle nozzle, in which a fluid flow impinges on a surface and ruptures there, a more compact moving jet pulse is obtained in the fluidic component.
  • various parameters such as the size (for example, the volume and / or the component depth, internal component width, component length) of the fluidic component, the shape of the fluidic component, the type of fluid (gas, low viscosity liquid, liquid with high viscosity), the magnitude of the pressure applied to the fluid stream entering the fluidic component, the inlet velocity of the fluid, and the volumetric flow rate are varied.
  • the oscillation frequency can be between 0.5 Hz and 30 kHz.
  • a preferred frequency range is between 3 Hz and 400 Hz.
  • the input pressure may be between 0.01 bar and 6000 bar above the ambient pressure.
  • the inlet pressure is typically between 0.01 bar and 12 bar above ambient pressure.
  • the front wall and the rear wall each have an outlet-side end, wherein the curved portion is formed in the region of the outlet-side end of the front wall and the rear wall.
  • the curved portion over the entire width of the front wall (external component width) or the rear wall at the outlet end extend.
  • the expansion of the curved portion over the entire width is advantageous if the fluid flow in an oscillation plane emerges in an oscillating manner from the outlet opening, which is parallel to the component width.
  • the oscillating fluid flow can be deflected by the curved portion at any time of the oscillation.
  • the outlet opening is arranged between the front wall and the rear wall (for example as an interruption of the at least one side wall).
  • the outlet opening extends from the front wall to the rear wall.
  • the inlet opening may also be arranged between the front wall and the rear wall (for example as a further interruption of the at least one side wall) and extend from the front wall to the rear wall.
  • the inlet opening and / or the outlet opening has / have a rectangular cross section. According to another embodiment, they are arranged outlet opening and the inlet opening on two opposite sides of the fluidic component.
  • the curved portion is not parallel to the main plane of extension of the fluidic component (and to the plane of oscillation of the fluid flow).
  • the curved section protrudes from that plane.
  • the curved portion may have a curvature in at least one plane (and parallel to this plane) which is oriented at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component.
  • This at least one plane can extend in particular parallel to the main propagation direction of the fluid flow (from the inlet opening to the outlet opening).
  • the orientation of the oscillation plane of the exiting fluid flow can be changed by means of such a curved section, wherein the fluid flow also oscillates in one plane after being deflected by the curved section.
  • the curved portion may have, for example, a curvature with the same shape and orientation over its entire width. If the curved section has a curvature in several planes, these can each be oriented at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component and at an angle (from 0 ° to 180 °) to each other. If the curved section has a curve in several planes, then these can also be aligned at different angles to the main extension plane of the fluidic component. In this case, the individual planes in which the curved section lies, an angle of 0 ° to 180 ° with the main extension plane. For example, the curved section may have a shell shape (shark shell shape).
  • the curvature can be particularly continuous.
  • the amount of curvature can be constant (circular arc) or variable.
  • the radius of curvature may be 0.75 to 50, preferably 1 to 8 in proportion to the component depth.
  • the individual tangents at each point of the bend may include an angle of 0 ° to 170 °, in particular 0 ° to 90 °, with the main plane of extension of the fluidic component. This angle corresponds to the deflection angle.
  • the deflection angle is in a range between 0 ° and 170 °, in particular between 10 ° and 90 °, particularly preferably between 20 ° and 80 °.
  • curvature should also be understood to mean a linear deviation of the curved section from the front wall or the rear wall. This linear deviation may include an angle of 20 ° to 80 ° with the main plane of extension of the fluidic component.
  • the curved portion may have a free end with an edge.
  • the free end of the curved portion is that end which, viewed in the longitudinal direction of the fluidic component, forms the end of the fluidic component.
  • the edge can be square or rounded.
  • expansion of the exiting fluid flow in a direction perpendicular to the plane of oscillation can be reduced / avoided.
  • a cavity may be provided in the end face of the edge.
  • the end face is the side which is arranged between the side facing the flow chamber and the side facing away from the flow chamber perpendicular to these two sides.
  • a cavity is a recess formed in the curved portion.
  • the fluid flow can be selectively expanded by using a rounded edge in a direction perpendicular to the plane of oscillation.
  • This effect can be enhanced by using an interfering element on the face of the edge.
  • An interference element is a projection which is formed on the front side. If only the front wall (rear wall) has a curved portion, the rear wall (front wall) - without curved portion - at its outlet-side free end have an edge which is square or rounded to shape the exiting fluid flow.
  • the curved portion of the rear wall (front wall) may be downstream via the front wall (Rear wall) protrude. In this case, the curvature of the curved portion of the rear wall (front wall) on the front wall (rear wall) to be directed.
  • both the front wall and the rear wall may each have a curved portion.
  • the curved sections can point in the same direction and / or be curved to the same extent. Further, the curved portions may be formed such that their free ends are substantially in a plane.
  • a linear section downstream of the curved section, may follow. The linear section can stabilize the exiting fluid flow after deflection in its deflected flow direction.
  • a linear section may also be provided upstream of the curved section. The upstream linear portion may affect the position of the fluid flow deflected by the curved portion and expand the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation. If a linear section is provided downstream of the curved section, the curved section no longer has a free end. However, in this case, the linear portion may have a free end with an edge. The free end of the linear section may be angular or rounded as described with respect to the free end of the curved section for shaping the exiting fluid flow.
  • At least one guide element can be provided for stabilization, which is arranged on the side of the curved portion of the rear wall (front wall) facing the front wall (rear wall) (ie, is arranged on the side of the curved section facing the flow chamber) and located in the Substantially extends along the flow direction.
  • the at least one guide element serves to spatially stabilize the fluid flow during and after the deflection through the curved section.
  • the flow chamber comprises at least one means for forming an oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening. Upstream of the curved portion, the fluid flow oscillates in an oscillation plane.
  • the main extension plane of the fluidic component can be defined as essentially parallel to this oscillation plane.
  • the curved section allows the orientation of the oscillation plane to be changed to the main extension plane of the fluidic component.
  • the plane of oscillation of the fluid flow through the curved portion may be deflected such that the fluid flow downstream of the curved portion oscillates in a plane including an angle greater than 0 ° with the plane of oscillation of the fluid flow upstream of the curved portion.
  • the flow chamber can have a main flow channel, which connects the inlet opening and the outlet opening, and at least one side flow channel.
  • the at least one bypass duct may be the means for forming the oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening.
  • the bypass duct is permeable by a part of the fluid flow, the secondary flow.
  • the part of the fluid flow that does not enter the bypass duct but exits the fluidic component is called the main flow.
  • the at least one bypass duct may have an inlet located near the outlet opening and an outlet located near the inlet opening.
  • the at least one bypass duct can be arranged in the fluid flow direction (from the inlet opening to the outlet opening) next to (not behind or in front of) the main flow duct.
  • two bypass ducts can be provided which extend laterally (as viewed in the main flow direction) next to the main flow duct, the main duct being arranged between the two bypass ducts.
  • bypass ducts and the main flow duct are arranged in a row along the component width and each extend along the component length.
  • the bypass ducts and the main flow duct may be arranged in a row along the component depth and each extend along the component length.
  • the at least one bypass duct is separated from the main duct by a block.
  • This block can have different shapes.
  • the cross-section of the block may taper in the fluid flow direction (viewed from the inlet opening to the outlet opening).
  • the cross section of the block may be centered between its end facing the inlet port and its Rejuvenate or increase outlet opening facing end.
  • an enlargement of the cross section of the block with increasing distance from the inlet opening is possible.
  • the block may have rounded edges. Sharp edges may be provided on the block, in particular in the vicinity of the inlet opening and / or the outlet opening.
  • Another possibility for influencing the oscillation frequency of the exiting fluid jet can be provided by at least one separator, which is preferably provided at the inlet of the at least one bypass duct.
  • the separator assists in splitting off the side stream from the fluid stream.
  • a separator transverse to the flow direction prevailing in the bypass duct
  • the separator may be provided as a deformation (in particular a recess) of the bypass duct wall or as an otherwise formed projection.
  • the separator (circle) may be conical or pyramidal.
  • the use of such a separator besides influencing the oscillation frequency, also makes it possible to vary the so-called oscillation angle and the pressure drop of the fluid flow at the outlet opening.
  • the oscillation angle is the angle swept by the oscillating fluid jet (between its two maximum deflections). If a plurality of bypass ducts are provided, a separator may be provided for each of the bypass ducts or only for a part of the bypass ducts.
  • the parameters of the fluidic component are variously adjustable. For example, these parameters are selected such that the pressure, which is applied to the fluid flow via the inlet opening into the fluidic component, is dissipated substantially at the outlet opening. In this case, a slight reduction in pressure taking place at the outlet opening can already take place in the fluidic component (upstream of the outlet opening).
  • This embodiment is advantageous, for example, when the fluid is a liquid (water).
  • said parameters may be selected so that the pressure applied to the fluidic fluid via the inlet port enters the fluidic component already before (upstream) the outlet port.
  • the fluidic component has two or more outlet openings. These outlet openings can by arrangement of a Flow divider immediately upstream of the outlet openings are formed.
  • the flow divider is a means for splitting the fluid flow into two or more sub-streams.
  • a fluidic component having two or more outlet ports is adapted to produce two or more fluid jets that pulsately exit the fluidic component in time. Within a pulse, a (minimum) local oscillation can occur.
  • the flow divider may have different shapes, but all have in common that they broaden downstream along the component width of the fluidic component.
  • the flow divider may extend into the fluidic component, for example into the main flow channel.
  • the flow divider can be arranged so symmetrically (with respect to an axis extending parallel to the component length) that the outlet openings are identical in shape and size.
  • other positions are possible that can be chosen depending on the desired pulse characteristic of the exiting fluid jets.
  • the oscillating fluid jet emerging from the fluidic component has high removal and cleaning performance due to its compactness and high speed when it is directed at a surface. Therefore, the fluidic component can be used, for example, in cleaning technology, in particular in washing machines and dishwashers.
  • the front wall and / or the rear wall of the fluidic component in the region of the outlet opening has / has a curved section whose curvature lies in a plane which is at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component and substantially perpendicular is aligned with a main propagation direction of the fluid flow upstream of the curved portion.
  • the main propagation direction of the fluid flow along the component length (or from the inlet opening to the outlet opening of the flow chamber) is defined. It can thereby be achieved that, in the case of an oscillating fluid flow (which has been generated in the flow chamber), the oscillation plane is deformed into an oscillation surface which is not planar.
  • a fluid flow can be generated, which has a profile in a projection surface (spray pattern) corresponding to the curvature of the curved portion.
  • Fluidic components that produce such a spray pattern are particularly advantageous when the technical equipment in which they are to be used, structural Have limitations, for example, when the fluidic components are to be arranged in tubular elements.
  • structural Have limitations for example, when the fluidic components are to be arranged in tubular elements.
  • the curvature of the oscillation surface allows the fluid to flow unhindered (without colliding with the tubular element and thus without reducing the spray pattern) into the technical installation.
  • the spray pattern of the fluid flow can be increased. Nozzles with moving components to produce a moving fluid stream are often unsuitable for devices with structural limitations.
  • the curvature of the front wall and / or the rear wall can, for example, be circular-arc-shaped (for example semicircular or sickle-shaped).
  • the curvature may have other continuous shapes (S-shaped).
  • the curved portion may be formed in the front wall and / or the rear wall of the fluidic component. Due to the Coanda effect, the fluid flow adapts to the surface of the front wall or the rear wall and assumes the curved shape of the front or rear wall.
  • the curved portion extends from its upstream end to its downstream end along an axis which may be substantially parallel to the main extension plane of the fluidic component.
  • the axis is defined in particular along the component length.
  • the plane of oscillation of the fluid flow is merely deformed.
  • the curved portion may extend from its upstream end to its downstream end along an axis including an angle between 0 ° and 160 ° with the main extension plane of the fluidic component, which axis may be oriented transverse to the component width.
  • the oscillation plane of the fluid flow is deformed to a non-planar oscillation surface and, on the other hand, the entire oscillation surface is aligned according to the angle with respect to the main extension plane.
  • the invention further relates to fluid distribution devices, in particular a cleaning device, which comprise the fluidic component according to the invention.
  • the cleaning device may in particular be a flushing device such as a dishwasher, an industrial parts cleaning device or a washing machine.
  • the fluidic component according to the invention can also be used in mixing devices.
  • FIG. 1 shows a cross section through a fluidic component according to a
  • Fig. 2 is a sectional view of the fluidic component of Figure 1 along the line
  • Fig. 3 is a sectional view of the fluidic component of Figure 1 along the line
  • FIG. 4 shows three snapshots (FIGS. A) to c) of an oscillation cycle of a fluid flow for illustrating the flow direction of the fluid flow through which the fluidic component from FIG. 1 flows;
  • Fig. 6 is a sectional view of the fluidic component of Figure 5 along the line
  • FIG. 7a) -f) are sectional views of a fluidic component according to another
  • FIG. 9 is a sectional view of a fluidic component according to another
  • FIG. 13 shows a cross section through a fluidic component with two outlet openings according to an embodiment
  • 14 shows a cross section through a fluidic component with two outlet openings according to a further embodiment
  • 15 is a perspective view of a fluidic component according to another embodiment, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines; a side view (viewed along the component width) of the fluidic component of Figure 15, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines;
  • Fig. 17 is a side view (viewed along the component length) of the fluidic
  • Fig. 18 is a side view (viewed along the component depth) of the fluidic
  • FIG. 19 shows a sectional view of the fluidic component from FIG. 17 along the
  • Fig. 20 is a side view (viewed along the component width) of a fluidic
  • Fig. 21 is a side view (viewed along the component length) of the fluidic
  • FIG. 22 shows a sectional view of the fluidic component from FIG. 21 along the
  • Fig. 23 is a side view (viewed along the component length) of a fluidic
  • Fig. 24 is a side view (viewed along the component length) of a fluidic
  • Fig. 25 is a side view (viewed along the component width) of two stacked fluidic components according to the embodiment of Figure 24;
  • FIG. 26 shows a side view (viewed along the component length) of the two fluidic components of FIG. 25 stacked on top of each other.
  • FIG. 1 schematically shows a fluidic component 1 according to an embodiment of the invention.
  • Figures 2 and 3 show a sectional view of this fluidic component 1 along the lines A'-A "and B'-B".
  • the fluidic component 1 comprises a flow chamber 10 through which a fluid flow 2 can flow (FIG. 4).
  • the flow chamber 10 is also referred to as the interaction chamber.
  • the flow chamber 10 comprises an inlet opening 101, via which the fluid flow 2 enters the flow chamber 10, and an outlet opening 102, via which the fluid flow 2 exits the flow chamber 10.
  • the inlet opening 101 and the outlet opening 102 are arranged on two opposite sides of the fluidic component 1 between a front wall 12 and a rear wall 13.
  • the fluid stream 2 moves in the flow chamber 10 substantially along a longitudinal axis A of the fluidic component 1 (connecting the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to each other) from the inlet opening 101 to the outlet opening 102.
  • the longitudinal axis A forms an axis of symmetry of the fluidic component 1.
  • the longitudinal axis A lies in two mutually perpendicular symmetry planes S1 and S2. While the fluidic component 1 with respect to the plane of symmetry S1 only partially is mirror-symmetrical, the fluidic component 1 is completely mirror-symmetrical with respect to the plane of symmetry S2. Alternatively, the fluidic component 1 can not be constructed symmetrically (mirror).
  • the plane of symmetry S1 is (parallel to) the main extension plane of the fluidic component 1.
  • the distance between the inlet port 101 and the outlet port 102 may have a ratio to the internal component width b, from 1/3 to 4/1, preferably from 1/1 to 4/1.
  • the internal component width b can be in the range between 0, 15 mm and 2.5 m. In a preferred embodiment, the internal component width b, between 1, 5 mm and 300 mm.
  • the width bsx of the outlet opening 102 is selected as a function of the volumetric flow rate, the component depth t, the input velocity of the fluid or the inlet pressure of the fluid and the desired oscillation frequency.
  • the width biN of the inlet opening 101 is 1/3 to 1/20 of the internal component width b 1, preferably 1/5 to 1/10.
  • the flow chamber 10 comprises, in addition to a main flow channel 103, two bypass ducts 104a, 104b, the main flow duct 103 (viewed transversely to the longitudinal axis A) being arranged between the two bypass ducts 104a, 104b.
  • the flow chamber 10 divides into the main flow channel 103 and the two bypass channels 104a, 104b, which are then brought together again immediately in front of the outlet opening 102.
  • the two bypass channels 104a, 104b are identically shaped and arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2 (FIG. 3). According to an alternative, not shown, the bypass ducts are not arranged symmetrically.
  • the main flow channel 103 essentially connects the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to one another in a straight line in the embodiment shown in FIG. 1, so that the fluid flow 2 in the main flow channel 103 essentially flows along the longitudinal axis A of the fluidic component 1.
  • the main flow channel 103 essentially connects the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to one another in a straight line in the embodiment shown in FIG. 1, so that the fluid flow 2 in the main flow channel 103 essentially flows along the longitudinal axis A of the fluidic component 1.
  • the main flow channel 103 essentially connects the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to one another in a straight line in the embodiment shown in FIG. 1, so that the fluid flow 2 in the main flow channel 103 essentially flows along the longitudinal axis A of the fluidic component 1.
  • the main flow channel 103 essentially connects the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to one another in a straight line in the embodiment shown in FIG. 1, so that the fluid flow 2 in the main flow channel 103
  • the bypass ducts 104a, 104b extend, starting from the inlet opening 101, in a first section, each initially at an angle of substantially 90 ° to the longitudinal axis A in opposite directions. Subsequently, the bypass ducts 104a, 104b bend so that they extend in each case substantially parallel to the longitudinal axis A (in the direction of the outlet opening 102) (second section).
  • the bypass ducts 104a, 104b again change direction at the end of the second section, so that they are respectively directed substantially in the direction of the longitudinal axis A (third section).
  • the direction of the bypass ducts 104a, 104b changes at the transition from the second to the third section by an angle of about 120 °.
  • angles other than the one mentioned here can also be selected.
  • the bypass ducts 104a, 104b are a means for influencing the direction of the fluid flow 2, which flows through the flow chamber 10.
  • the bypass ducts 104a, 104b respectively have an inlet 104a1, 104b1, which is formed by the end of the bypass ducts 104a, 104b facing the outlet opening 102, and in each case an outlet 104a2, 104b2 which extends through the end of the bypass ducts 104a facing the inlet opening 101 , 104b is formed.
  • the inputs 104a1, 104b1 flows a small part of the fluid flow 2, the secondary streams 23a, 23b ( Figure 4), in the bypass channels 104a, 104b.
  • the remaining part of the fluid flow 2 exits the fluidic component 1 via the outlet opening 102 (FIG. 4).
  • the secondary streams 23a, 23b emerge at the exits 104a2, 104b2 from the bypass ducts 104a, 104b, where they can exert a lateral (transversely to the longitudinal axis A) impulse on the fluid flow 2 entering through the inlet opening 101.
  • the direction of the fluid flow 2 is influenced in such a way that the main flow 24 emerging at the outlet opening 102 spatially oscillates, in a plane in which the main flow passage 103 and the bypass flow passages 104a, 104b are arranged.
  • the oscillation plane in which the main current 24 oscillates corresponds to the plane of symmetry S1 or is parallel to the plane of symmetry S1.
  • the oscillation plane is parallel to the main extension plane of the fluidic component 1.
  • the bypass ducts 104a, 104b each have a cross-sectional area which is almost constant over the entire length (from the inlet 104a1, 104b1 to the outlet 104a2, 104b2) of the bypass ducts 104a, 104b.
  • the size of the cross-sectional area of the main flow passage 103 in the flow direction of the main flow 23 steadily increases, and the shape of the main flow passage 103 is mirror-symmetrical to the planes of symmetry S1 and S2.
  • the main flow channel 103 is separated from each bypass channel 104a, 104b by a block 11 a, 11 b.
  • the two blocks 11 a, 11 b are identical in shape and size in the embodiment of Figure 1 and arranged symmetrically with respect to the mirror plane S2. In principle, however, they can also be designed differently and / or not aligned symmetrically. In non-symmetrical alignment and the shape of the main flow channel 103 is not symmetrical to the mirror plane S2.
  • the shape of the blocks 11 a, 11 b, which is shown in Figure 1, is only an example and can be varied.
  • the blocks 11 a, 11 b of Figure 1 have rounded edges.
  • separators 105a, 105b are provided in the form of indentations.
  • a recess 105a, 105b projects over a section of the peripheral edge of the bypass duct 104a, 104b into the respective bypass duct 104a, 104b and changes its cross-sectional shape at this point while reducing the cross-sectional area.
  • the portion of the peripheral edge is chosen so that each indentation 105a, 105b (among other things) is directed towards the inlet opening 101 (oriented substantially parallel to the longitudinal axis A).
  • the separators 105a, 105b may be oriented differently.
  • the separation of the secondary streams 23a, 23b from the main stream 24 is influenced and controlled by the separators 105a, 105b.
  • the shape, size and orientation of the separators 105a, 105b the amount flowing from the fluid stream 2 into the bypass channels 104a, 104b and the direction of the secondary streams 23a, 23b can be influenced.
  • the inlet opening 101 of the flow chamber 10 is upstream of a funnel-shaped projection 106, which tapers in the direction of the inlet opening 101 (downstream).
  • the flow chamber 10 also tapers in the region of the outlet opening 102.
  • the taper is formed by an outlet channel 107 which extends between the separators 105 a, 105 b and the outlet opening 102.
  • the funnel-shaped projection 106 and the outlet channel 107 taper so that only whose width, that is to say the extent of which in the plane of symmetry S1 perpendicular to the longitudinal axis A, decreases in each case downstream.
  • the outlet channel 107 initially tapers and then widens again downstream.
  • This geometric shape additionally provides a means for adjusting the oscillation angle of the fluid flow.
  • the taper does not affect the depth, that is, the extent in the plane of symmetry S2 perpendicular to the longitudinal axis A, the neck 106 and the outlet channel 107 ( Figure 2).
  • the lug 106 and the outlet channel 107 may also taper in width and depth, respectively.
  • only the lug 106 may taper in depth or width while the outlet channel 107 tapers both in width and depth, and vice versa.
  • the extent of the taper of the outlet channel 107 influences the directional characteristic of the fluid flow 2 emerging from the outlet opening 102 and thus its oscillation angle.
  • the shape of the funnel-shaped projection 106 and the outlet channel 107 are shown in FIG. 1 by way of example only. Here, their width decreases downstream each linear. Other forms of rejuvenation are possible.
  • the inlet opening 101 and the outlet opening 102 each have a rectangular cross-sectional area.
  • the cross-sectional area may also have other shapes.
  • the rear wall 13 Downstream of the outlet opening 102, the rear wall 13 has a curved portion 131.
  • the curved portion 131 is formed by a rectangular basic shape that is wound around an axis extending substantially along the internal and external component width bi, b e toward the front wall 12.
  • the curved portion 131 is designed to deflect the fluid flow from the original oscillation plane (parallel to the plane of symmetry S1) by an angle ⁇ .
  • the deflection angle ⁇ may be in a range of 0 ° to 170 °, in particular between 10 ° and 90 °, particularly preferably between 20 ° to 80 °. In the embodiment of Figure 1, the deflection angle ⁇ is about 65 °.
  • the deflection angle ⁇ is constant over the entire width of the curved portion 131.
  • the deflection angle ⁇ across the width of the curved portion 131 may be variable.
  • the curved portion 131 extends over the entire external component width b e or over the internal component width b ,.
  • the curved portion 131 may extend over a smaller area, but at least the width bsx of the outlet opening 102.
  • the curved portion 131 has no rectangular, but a trapezoidal, triangular, semi-circular or other planar basic shape.
  • the curved portion 131 has a curvature with a constant curvature.
  • the curved portion 131 is curved along a circular arc of radius r (FIG. 2).
  • the ratio of radius r to the component depth t is between 3/4 and 50/1, preferably 1/1 and 8/1.
  • the amount of curvature may be variable, so that the curved portion 131 is formed as a free-form surface.
  • the curved section does not directly adjoin the outlet opening 102, but is separated therefrom by a linear section 132.
  • the linear portion 132 upstream of the curved portion 131 may serve to influence the position of the fluid flow after the deflection and to expand the fluid jet perpendicular to its plane of oscillation.
  • the curved portion 131 immediately adjoins the outlet opening 102.
  • FIG. 4 shows three snapshots of a fluid flow 2 for illustrating the flow direction (flow lines) of the fluid flow 2 in the fluidic component 1 from FIG. 1 during an oscillation cycle (FIGS. A) to c)).
  • the flow lines for two deflections of the exiting main flow 24 are shown, which correspond approximately to the maximum deflections.
  • the angle that the exiting main flow 24 passes between these two maxima is the oscillation angle.
  • Figure b) shows the flow lines for a position of the exiting main flow 24, which lies approximately in the middle between the two maxima from the figures a) and c). The following describes the flows within the fluidic component 1 during an oscillation cycle.
  • the fluid flow 2 is conducted into the fluidic component 1 via the inlet opening 101 at a predetermined inlet pressure.
  • the fluid flow 2 hardly experiences a pressure loss in the region of the inlet opening 101, since it can flow undisturbed into the main flow channel 103.
  • the fluid flow 2 initially flows along the longitudinal axis A in the direction of the outlet opening 102.
  • the main stream 24 exits the outlet port 102 at a time varying angle with respect to the longitudinal axis A.
  • the main flow 24 is applied to the side wall of the one block 11 a and the recirculation area 25b has its maximum size.
  • the main flow 24 emerges from the outlet opening 102 with approximately the greatest possible deflection.
  • the main flow 103 does not apply, significantly larger than the part of the fluid flow 2, which flows into the bypass duct 104 a, which adjoins the block 11 a, on the side wall of which the main current 103 applies.
  • the secondary flow 23b is significantly greater than the secondary flow 23a, which is almost negligible.
  • the deflection of the fluid flow 2 into the bypass ducts 104a, 104b can be influenced and controlled by separators.
  • the secondary streams 23a, 23b (in particular the secondary stream 23b) flow through the secondary flow channels 104a or 104b to their respective outlets 104a2, 104b2 and thus give a pulse to the fluid stream 2 entering at the inlet opening 101. Since the sub-stream 23b is larger than the sub-stream 23a, the pulse component resulting from the sub-stream 23b outweighs.
  • the main stream 24 is thus pressed by the pulse (the secondary stream 23 b) to the side wall of the block 11 a.
  • the recirculation area 25b moves toward the entrance 104b1 of the bypass passage 104b, thereby disturbing the supply of fluid into the bypass passage 104b.
  • the pulse component resulting from the bypass 23b decreases therewith.
  • the recirculation area 25b decreases, while a further (growing) recirculation area 25a is formed between the main flow 24 and the side wall of the block 11a.
  • the supply of fluid in the bypass duct 104a increases.
  • the pulse component resulting from the bypass 23a increases with it.
  • the pulse components of the secondary streams 23a, 23b continue to approach in the further course, until they are the same size and cancel each other out.
  • the incoming fluid stream becomes 2 not deflected, so that the main flow 24 approximately centrally between the two blocks 11 a, 11 b moves and exits without deflection from the outlet opening 102.
  • Figure 4b does not show exactly this situation, but a situation shortly before.
  • the supply of fluid into the bypass passage 104a continues to increase, so that the pulse component resulting from the bypass 23a exceeds the pulse component resulting from the bypass 23b.
  • the main flow 24 is thereby pushed further and further away from the side wall of the block 11 a until it abuts the side wall of the opposite block 11 b due to the Coanda effect (Figure 4c)).
  • the recirculation area 25b dissolves while the recirculation area 25a increases to its maximum size.
  • the main flow 24 now emerges from the outlet opening 102 with maximum deflection, which has an inverse sign in comparison to the situation from FIG. 4 a).
  • the recirculation area 25a will migrate and block the entrance 104a1 of the bypass duct 104a, so that the supply of fluid here again decreases.
  • the secondary flow 23b will deliver the dominant momentum component so that the main flow 24 is again forced away from the side wall of the block 11b.
  • the changes described are now in reverse order.
  • the main flow 24 exiting at the outlet port 102 oscillates about the longitudinal axis A in a plane in which the main flow passage 103 and the bypass passages 104a, 104b are arranged, so that a fluid jet drifting back and forth is generated.
  • a symmetrical structure of the fluidic component 1 is not absolutely necessary.
  • FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of the fluidic component according to the invention.
  • the fluidic component 1 from FIGS. 5 and 6 differs from that of FIGS. 1 to 3 in particular by the curved portion 131. 2 corresponds to the perspective from FIG. 2 (sectional view along the line A'-A "), since the fluidic component 1 from FIG. 5 upstream of the outlet opening 102 corresponds to the fluidic component 1 from FIG.
  • the curved portion 131 is formed in a half-shell shape.
  • the curved portion 131 has a curvature in multiple planes aligned at different angles (in a range of 0 ° to 180 °) to each other and at a fixed angle to the main plane of extension (for example 90 °).
  • the planes may be oriented at different angles (in a range of 0 ° to 180 °) to each other and to the main plane of extension.
  • the basic shape of the half shell-shaped curved portion 131 is a circle segment, that is, a partial area of a circular area bounded by a circular arc and a chord.
  • the half shell-shaped curved portion 131 has a curvature with different radii of curvature r, the size of which is in proportion to the component depth t 1/2 to 50/1. According to an alternative, the radius of curvature r (in said size range) may be constant over the entire curved portion 131.
  • the curved portion 131 extends over the entire external component width b e .
  • the curved portion 131 may extend only over part of the external component width b e (for example, over the internal component width b 1), but at least over the width bsx of the outlet opening 102.
  • the curved portion 131 may extend beyond the external component width b e .
  • Sectionally (viewed along the component width b, b e ), a linear section 132 is arranged upstream of the curved section 131, as can be seen in FIG.
  • a plurality of guide elements 14 are arranged on the front wall 12 facing side of the curved portion 131 .
  • the guide elements 14 are each formed as an elongated projection.
  • the guide elements 14 are aligned substantially along the fluid flow direction.
  • the curved portion 131 is half-shell-shaped, the individual vanes 14 do not extend parallel to each other but radiate with the downstream increasing distance between two adjacent vanes 14. According to an alternative, the curved portion 131 has no vanes.
  • the guide elements 14 are concretely described only in connection with the embodiment of Figures 5 and 6, but can also be provided in the other embodiments. For example, in the embodiment of FIG.
  • a plurality of guide elements can be distributed over the entire width of the curved section and arranged substantially parallel to one another (along the axis A). Alternatively, they may be arranged in a radial manner as in FIG. 5, corresponding to the orientation of the fluid flow which is variable by the oscillatory movement.
  • FIG. 7 shows further embodiments of the fluidic component according to the invention, the sectional representations respectively corresponding to those of FIG.
  • the embodiment of sub-image 7a) differs from the embodiment of FIG. 2 in particular in that downstream of the curved section 131, a linear section 132 follows.
  • the downstream linear portion 132 may provide spatial stabilization of the fluid flow deflected by the curved portion 131.
  • the embodiment of sub-image 7b) differs from the embodiment of sub-image 7a) in particular in that in addition to the rear wall 13 and the front wall 12 has a curved portion 121. In this case, both curved sections 121, 131 are directed in the same direction.
  • the curved sections 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 are followed downstream by a respective linear section 122, 132.
  • the lengths of the two linear sections 122, 132 are chosen such that the free ends of the linear sections 132 are arranged in one plane.
  • the outlet opening 102 is defined at the free ends of the linear sections 122, 132 in this embodiment.
  • the curved sections 121, 131 and the linear sections 122, 132 are arranged relative to one another such that the component depth t decreases downstream with t-i> t.2> t.3.
  • the component depth t can remain constant over the entire component length I (from the inlet opening 101 to the outlet opening 102) (partial image 7c)).
  • the embodiment of part 7c) corresponds - with the exception of the development of the component depth t - in principle, the embodiment of part 7b).
  • Another difference is the lengths of the linear sections 122, 132 and the size of the deflection angle ⁇ . In the embodiment of part 7c), the linear sections 122, 132 are shorter and the deflection angle ⁇ is smaller than in the embodiment of part 7b).
  • the embodiment of part of Figure 7d) differs from the embodiment of Figure 2, in particular, that in addition to the rear wall 13 and the front wall 12 has a curved portion 121.
  • both curved sections 121, 131 are directed in the same direction.
  • the curved sections 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 are not followed by linear sections.
  • the lengths of the curved sections 121, 131 are chosen such that their free ends 1211, 1311 are arranged in a plane which is substantially perpendicular to the Main extension plane of the fluidic component 1 (and the component length I) is.
  • the outlet opening 102 is defined in this embodiment at the free ends 1211, 1311 of the curved portions 121, 131.
  • the embodiments of the partial images 7e) and 7f) essentially correspond to the embodiment of partial image 7d). They differ from the latter in particular in that the front wall 12 and the rear wall 13 additionally each have a curved portion 121, 131 in the region of the inlet opening 101.
  • the curved portions 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 in the region of the inlet opening 101 are respectively directed in the same direction.
  • the curved portions 121, 131 of the inlet opening 101 are also directed in the same direction as the curved portions 121, 131 of the outlet opening 102, while in the partial image 7f), the curved portions 121, 131 of the inlet opening 101 are directed in the opposite direction are. Due to the additional curvature in the region of the inlet opening 101, a further installation space optimization of the fluidic component 1 can be achieved.
  • FIG. 8a Various embodiments for the design of the free end 1311 of a curved portion 131 of the rear wall 13 (front wall) and the free end 123 of the front wall 12 (rear wall) in the region of the outlet opening 102 are shown in FIG. If a linear section 131 adjoins a curved section 131 downstream, then the features described below with regard to the free ends 1311, 123 can be transferred to the free end of the linear section. In part image 8a), the free end 123 of the front wall 12 has an angular edge, while the free end of the curved portion has a rounded edge.
  • the angular configuration reduces the expansion of the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation, while a rounded configuration helps to widen the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation.
  • the embodiment of sub-image 8a) is therefore suitable for generating a fluid flow which is expanded in one direction (namely in the direction of the rear wall 13).
  • the expansion can be finely adjusted.
  • tapered free ends 123, 1311 are suitable for largely preventing expansion.
  • the free end 123 of the front wall 12 is primarily rounded, but also has a polygonal component.
  • the free end 123 of the front wall 12 is slightly more angular than the free end 1311 of the curved portion 131 of the rear wall 13, so that the fluid flow in Direction of the rear wall 13 slightly more extensive than in the direction of the front wall 12.
  • the free end 1311 of the curved portion 131 in part 8d) has an angular edge.
  • On the front wall 12 facing side of the curved portion 131 a cavity 15 is formed.
  • the cavity 15 is a recess in the surface of the curved portion 131.
  • the cavity 15 can stabilize the exiting fluid flow and avoid / reduce expansion in the direction of the free end 1311.
  • the free end 123 of the front wall 12 in sub-image 8 d) has an edge with a disruptive element 16.
  • the interference element 16 is a projection which is formed on the end face of the edge.
  • the perturbation element 16 is suitable for expanding the fluid flow in the direction of the free end in which the perturbation element 16 is provided.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the fluidic component 1 which substantially corresponds to the embodiment of FIG. 7b), but differs from the latter by an opening 17 formed in the curved section 131 of the rear wall 13 and which fluidly connects through the curved section 131 allows through.
  • the opening 17 is aligned parallel to the main extension plane of the fluidic component 1 and in particular parallel to the component length I. Through this opening 17, fluid can drain in particular after a shutdown of the fluidic component.
  • FIG. 17 can in principle also be combined with other embodiments of the fluidic component.
  • various embodiments of the end face of the free end 1311 of the curved portion 131 of the rear wall 13 are shown.
  • the shape of the end face should in each case represent the shape of the entire curved section 131.
  • the curved portions 131 next to a curvature, which are formed in a plane perpendicular to the component width b ,, b e also curvatures in other planes.
  • the embodiments illustrated herein may also be transferred to a curved portion 121 of the front wall 12.
  • the curved portions 131 shown in the partial images 10a) to 10e) each extend over the entire external component width b e and are part of a rear wall 13.
  • the respective lower edge is intended to face the front wall 12.
  • the edges are here formed angular, but may be rounded (see comments on the figures 8a) to 8d)).
  • the left side running along the component length I is directed away from the front wall, while the right side extending along the component length I is directed towards the front wall, so that the shape is substantially tildeformig as viewed along the external component width b e
  • the left and right sides extending along the component length I are directed towards the front wall, respectively, so that the curved section is concavely curved viewed from the front wall.
  • This embodiment can spatially concentrate the fluid flow.
  • the left and right sides extending along the component length I are each directed away from the front wall, so that the curved portion is convexly curved viewed from the front wall. This embodiment can expand the fluid flow along the component width.
  • the radius of curvature (about axes that extend substantially along the length of the component) changes continuously, without the formation of cracks and edges.
  • the embodiment of partial image 10d) corresponds in principle to the embodiment of partial image 10b), while the embodiment of partial image 10e) corresponds in principle to the embodiment of partial image 10c).
  • the partial images 10d) and 10e) differ from the partial images 10b) and 10c) in that they have a curvature jump.
  • the curvature jump is a sudden change in the curvature.
  • the embodiments of the partial images 10d) and 10e) each have two surfaces which are arranged at an angle to each other and form an edge which extends substantially along the component length I.
  • the concave or convex shape from the partial images 10d) and 10e) also have a bundling or expanding effect on the exiting fluid flow.
  • FIG. 11 a shows a flow chamber 10 (in a view corresponding to that of FIG. 3), which is formed on the basis of the shape of the curved section 131 of FIG. 10 a).
  • the front and rear walls 12, 13 are each Tildenformig curved along the component width, wherein they have the same shape and orientation.
  • FIG. 11 b) shows a flow chamber 10 (in a view corresponding to that of FIG. 3), which is formed on the basis of the shape of the curved section from FIG. 10 c).
  • the front and rear walls 12, 13 each describe a parabola along the component width, wherein they have the same shape and orientation.
  • the main flow channels 103 and the bypass channels 104a, 104b are not exactly in one plane in FIGS. 11 a) and 11 b). Their relative orientation is rather adapted to the Tilden MUSTmoi parabolic shape of the front and rear walls 12, 13.
  • the main flow channel 103 and the bypass channels 104a, 104b may be arranged in a plane.
  • the flow chambers 10 from FIGS. 11 a) and 11 b) are only examples.
  • the flow chambers may also be formed in accordance with the shape of the curved portion 131 of FIGS. 10b), d) and e).
  • FIG. 12 shows by way of example a possibility of fastening a fluidic component 1 according to the invention to the wall 2 of a cleaning device.
  • the fluidic component 1 rests with its front wall 12 on the wall 2 of the cleaning device and is attached to this (for example by means of screws).
  • the fluidic component rests against the side of the wall 2 facing away from the useful volume 3.
  • an opening 21 is formed, through which the curved portion 131 of the rear wall 13 of the fluidic component 1 extends through and into the useful volume 3. If the curved section 131 is shorter than in the embodiment of FIG. 12, the fluidic component 1 can be arranged such that the fluid flow deflected by the curved section 131 flows through the opening 21 and into the useful volume 3.
  • FIGS. 13 and 14 show two further embodiments of the fluidic component 1. These two embodiments differ from that of FIG. 1 in particular in that a flow divider 108 is provided in the outlet channel 107, but no separator is provided at the entrances 104a1, 104b1 of the bypass channels 104a, 104b. Also, the shape of the blocks 11 a, 11 b is different. However, the basic geometric properties of these two embodiments are the same as those of the fluidic component 1 of FIG.
  • the flow divider 108 each has the shape of a triangular wedge.
  • the wedge has a depth which corresponds to the component depth t in the region of the flow divider 108. (In this case, the component depth t is constant over the entire fluidic component 1, by way of example.)
  • the flow divider 108 thus divides the outlet duct 107 into two subchannels with two outlet openings 102 and the fluid flow 2 into two substubes which emerge from the fluidic component 1.
  • the two sub-streams emerge pulsed from the two outlet openings 102 and are deflected by the curved section 131.
  • the flow divider 108 extends substantially in the outlet channel 107, while in the embodiment of Figure 14 extends into the main flow channel 103.
  • the shape and size of the flow divider 108 is in principle freely selectable depending on the desired application. It is also possible to provide a plurality of flow dividers (side by side along the component width) in order to subdivide the exiting fluid jet into more than two substreams.
  • Figures 13 and 14 also show two further embodiments of the blocks 11 a, 11 b.
  • these forms are intended to be exemplary only and not limited to flow divider 108.
  • the blocks 11 a, 11 b may be formed differently when using a flow divider 108.
  • the blocks of FIG. 13 have a substantially trapezoidal basic shape, which tapers downstream (in the width) and from whose ends a triangular projection in each case projects into the main flow channel 103.
  • the blocks 11 a, 11 b of Figure 14 are similar to those of Figure 1, but have no rounded corners.
  • FIGS. 15 to 19 show various views of a further embodiment of the fluidic component 1.
  • the front wall 12 and the rear wall 13 each have a curved portion 121, 131 in the region of the outlet opening 102.
  • the outlet opening 102 of the flow chamber 10 is defined at the upstream end of the curved portions 121, 131, so that the curved portions 121, 131 immediately follow downstream of the outlet opening 102 of the flow chamber 10.
  • the curved sections 121, 131 are respectively formed only on the side of the front wall 12 and the rear wall 13, which faces the rear wall 13 and the front wall 12, respectively.
  • the curved portions 121, 131 may be additionally formed on the side of the front wall 12 and the rear wall 13 facing away from the rear wall 13 and the front wall 12, respectively.
  • the curved sections 121, 131 define (viewed in the direction of the component depth t) an outlet region 18.
  • the outlet region 18 has an outlet opening 181, which is formed by the downstream ends 1211, 1311 of the curved sections 121, 131. At the end of the outlet region 18 opposite the outlet opening 181, there is the outlet opening 102 of the flow chamber 10.
  • the shape of the curved portions 121, 131 changes from its upstream end (exhaust port 102) to its downstream end (exhaust port 181).
  • the outlet opening 102 has a substantially rectangular cross-section whose size is determined by the width bsx and the depth.
  • the curved sections 121, 131 each have, downstream of the outlet opening 102, a curvature that extends in a plane that is substantially perpendicular to the main extension plane of the fluidic component 1 and to the component length I.
  • the curvature at the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131 are each circular arc-shaped, with the radii of the two circular arcs differing, the centers of the two circular arcs lying on one another and the arcs extending over the same angle (in terms of size and orientation).
  • the curved portions 121, 131 include at their downstream end 1211, 1311 the outlet port 181 of the outlet portion 18, which has a crescent-shaped cross-sectional area transverse to the outflow direction of the fluid flow 2 ( Figure 17).
  • the shape of the curved portions 121, 131 changes from its upstream end (discharge port 102) to its downstream end (discharge port 181) such that the cross-sectional area between the curved portions 121, 131 changes from a rectangular shape to a sickle shape.
  • the outlet port 181 may also have an S-shaped cross-section. Accordingly, the curvature of the curved portions 121, 131 is S-shaped.
  • the curved portions 121, 131 are symmetrical from their upstream end to their downstream end with respect to a mirror plane S2 that is substantially perpendicular to the component width b (FIGS. 17 to 19). However, the curved portions 121, 131 may not be symmetrical or have a different symmetry than the mirror symmetry.
  • the amount of curvature of the curved portions 121, 131 in this embodiment is the same and non-zero at any point of the curve within any arbitrary plane (which is perpendicular to the component length I).
  • the curvature therefore has a circular arc shape in this plane.
  • the extent of the Curvature of the curved portions 121, 131 at individual (or all) points of the curvature be different in size within this plane.
  • the amount of curvature is different for each of the curved portions 121, 131 (due to the different circular arc radii rm, rm).
  • the amount of curvature corresponds to the reciprocal of the radii rm and , From the upstream end to the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131, the circular arc radii rm, rm steadily increase, so that the amount of curvature within each curved portion 121, 131 changes from the upstream end to the downstream end 1211, 1311.
  • the amount of curvature within each curved portion 121, 131 from the upstream end to the downstream end 1211, 1311 may also change differently.
  • the angle over which the circular arcs extend remains constant.
  • the length of the circular arcs (and also the cross-sectional area of the outlet portion 18) from the upstream end to the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131 also increases steadily.
  • the outlet opening 181 has a larger cross-sectional area than the outlet opening 102.
  • the curved portion 121 and / or the curved portion 131 can extend over the entire external component width b e or over the internal component width b i .
  • the curved portion 121 and / or the curved portion 131 at the outlet port 181 of the outlet portion 18 may extend over a different width, but at least the width bsx of the outlet port 102.
  • the distance tie between the curved portions 121, 131 is in this embodiment, within an arbitrary plane which is perpendicular to the component length I, constant and corresponds to the difference of the radii n 2 i and rm.
  • the distance ti 8 from the upstream end to the downstream end of the outlet portion 18 is constant and corresponds to the depth of the outlet port 102.
  • the distance tie from the outlet port 102 to the outlet port 181 may be variable.
  • the outlet region 18 is bounded by the curved sections 121, 131 on the one hand and by lateral boundary surfaces 182a, 182b on the other hand, the lateral Boundary surfaces 182a, 182b, the curved portions 121, 131 at the lateral ends (viewed along the component length I) connect together.
  • the outlet region 18 forms a kind of tunnel which connects the outlet opening 102 and the outlet opening 181 to one another.
  • 17 shows the sectional view of the fluidic component 1 from FIG. 17 along the line C'-C "The height of the line C'-C" is selected such that the lateral boundary surfaces 182a, 182b are clearly visible in the sectional view.
  • the outlet region 18 can also be formed without the lateral boundary surfaces. In the presence of the lateral boundary surfaces 182a, 182b, these may restrict or slightly expand the oscillation angle of the fluid flow in the outlet region 18.
  • the length e of the outlet area 18 extends between the outlet opening 102 and the outlet opening 181 (FIG. 19).
  • the length e of the outlet region 18 is dependent on different input variables, for example the inlet pressure of the fluid, the desired curvature of the oscillation plane of the fluid flow and the type of fluid.
  • the length hs may be at least% of the outlet width bsx or the outlet tio2 of the outlet opening 102 of the flow chamber 10.
  • the length hs of the outlet area 18 increases.
  • the length hs of the outlet area 18 may be up to 5 times the length of the component I (between the inlet opening 101 and the outlet opening 102 of the flow chamber 10).
  • the two curved portions 121 and 131 are formed to curve the plane of oscillation of the fluid flow 2 exiting the outlet port 102.
  • the originally flat oscillation surface is steadily transferred by the guide of the curved portions 121, 131 (due to the Coanda effect) into a curved oscillation surface without hindering the oscillation of the fluid steel.
  • one of the two curved sections 121, 131 would already be sufficient.
  • the fluid flow 2 emerging from the fluidic component 1 of FIG. 15 oscillates in a curved oscillation surface which has a crescent-shaped spray pattern.
  • the fluidic component 1 from FIGS. 15 to 19 has a flow chamber 10 and, upstream of the flow chamber 10, a funnel-shaped projection 106.
  • the flow chamber 10 and the funnel-shaped projection 106 correspond in terms of structure and operation substantially the flow chamber 10 and the funnel-shaped projection 106 of the embodiments of Figures 1 and 5.
  • the funnel-shaped approach 106 and the flow chamber 10 (from the inlet opening 101 to the outlet opening 102) have a constant component depth t. Basically, the component depth t does not have to be constant.
  • FIGS. 20 to 22 show various views of a further embodiment of the fluidic component 1. This embodiment differs from that of FIGS. 15 to 19, in particular in that the outlet region 18 is deflected in the direction of the rear wall 13.
  • the convex side of the curvature of the curved portions 121, 131 is directed toward the rear wall 13.
  • the angle ⁇ can be between 0 ° and 160 °. Accordingly, the outlet opening 102 and the outlet opening 181 along the component depth t are shifted from each other.
  • the curved sections 121, 131 can also extend along a curved line in an arbitrary plane perpendicular to the component width, ie have a curvature in this plane.
  • the curvature can be arbitrary.
  • the curved portions 121, 131 in this plane between the outlet port 102 and the outlet port 181 are linear.
  • the curved sections extend linearly in an arbitrary plane perpendicular to the component width, while they extend in an arbitrary plane perpendicular to the component length along an arcuate curvature.
  • the chord lengths S121 and S131 of the arcuate curvature of the curved portions 121 and 131 may be the same length (FIG. 23) or different lengths (FIGS.
  • chord length Si3i is greater than the chord length S121, since the circular arc radius ⁇ 3 ⁇ is greater than the circular arc radius rm, while the circular arcs extend over an equal angle and the centers of the two circular arcs lie on one another.
  • chord lengths S121 and S131 are the same length, since the circular arc radii rm and rm are the same size and the circular arcs over an equal extend large angle, while the centers of the two circular arcs are offset from each other along the component depth.
  • chord length (s) S121 and / or S131 may be greater than, less than, or equal to the internal component width b.
  • the chord length can be varied depending on the desired spray angle and the desired curvature of the fluid flow.
  • FIGS. 23 and 24 may have an outlet region 18 whose axis, which connects the center of the outlet opening 102 with the center of the outlet opening 181, either forms an angle ⁇ with the main plane of extension of the fluidic component (based on the embodiment of FIGS 20 to 22) or in the main extension plane (based on the embodiment of Figures 15 to 19).
  • FIGS. 25 and 26 show an arrangement of two fluidic components 1 -1 and 1 2, wherein two fluidic components according to the embodiment of FIG. 24 have been selected here by way of example, in which the axis connecting the center of the outlet opening 102 with the Center of the outlet port 181 connects, each enclosing an angle ⁇ with the main extension plane of the fluidic component.
  • the two fluidic components are identical and arranged in such a way (mirror-symmetrically) that the two front walls 12 face each other.
  • the two crescent-shaped outlet openings 181 are arranged in a plane and form a substantially annular outlet opening with an interruption hi / 2. With this arrangement of the two fluidic components, a conical spray pattern can be generated.

Abstract

The invention relates to a fluidic component (1) with a front wall (12) and a rear wall (13), which extend substantially parallel to a main plane of extent of the fluidic component (1). Arranged between the front wall (12) and the rear wall (13) is a flow chamber (10) through which a fluid stream (2) can flow which enters the flow chamber (10) through an inlet opening (101) of the flow chamber (10) and emerges from the flow chamber (10) through an outlet opening (102) of the flow chamber (10). The direction of flow of the fluid stream (2) is substantially parallel to the main plane of extent. The fluidic component (1) is characterized in that the front wall (12) and/or the rear wall (13) have, in the region of the outlet opening (102), a curved portion (121, 131) which is designed to deflect the direction of flow of the fluid stream in the region of the outlet opening (102).

Description

Fluidisches Bauteil  Fluidic component
Die Erfindung betrifft ein fluidisches Bauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fluidverteilungsgerat, das ein fluidisches Bauteil umfasst. Das fluidische Bauteil ist zur Erzeugung eines sich bewegenden Fluidstrahls vorgesehen. The invention relates to a fluidic component according to the preamble of claim 1 and a Fluidverteilungsgerat comprising a fluidic component. The fluidic component is provided for generating a moving fluid jet.
Aus dem Stand der Technik sind zur Erzeugung eines Fluidstrahls mit hoher Geschwindigkeit beziehungsweise hohem Impuls Düsen bekannt, die ausgebildet sind, den Fluidstrahl mit einem Druck zu beaufschlagen, der höher ist als der Umgebungsdruck. Mittels der Düse wird das Fluid beschleunigt und / oder gerichtet beziehungsweise gebündelt. Um eine Bewegung eines Fluidstrahls zu erzeugen, wird die Düse in der Regel mittels einer Vorrichtung bewegt. Zur Erzeugung eines beweglichen Fluidstrahls ist somit neben der Düse eine zusätzliche Vorrichtung erforderlich. Diese zusätzliche Vorrichtung umfasst bewegliche Komponenten, die einfach verschleißen können. Die mit der Herstellung und Wartung verbundenen Kosten sind entsprechend hoch. Nachteilig ist ferner, dass aufgrund der beweglichen Komponenten insgesamt ein relativ großer Bauraum erforderlich ist. From the prior art, nozzles are known for generating a fluid jet at high speed or high pulse, which are designed to pressurize the fluid jet with a pressure which is higher than the ambient pressure. By means of the nozzle, the fluid is accelerated and / or directed or bundled. In order to generate a movement of a fluid jet, the nozzle is usually moved by means of a device. To generate a movable fluid jet, an additional device is thus required in addition to the nozzle. This additional device includes moving components that can easily wear out. The costs associated with manufacturing and maintenance are correspondingly high. Another disadvantage is that due to the movable components a relatively large overall space is required.
Zur Erzeugung eines beweglichen Fluidstroms (oder Fluidstrahls) sind ferner fluidische Bauteile bekannt. Die fluidischen Bauteile umfassen keine beweglichen Komponenten, die der Erzeugung eines beweglichen Fluidstroms dienen. Dadurch weisen sie im Vergleich zu den eingangs erwähnten Düsen nicht die aus den beweglichen Komponenten resultierenden Nachteile auf. Fluidische Bauteile können einen zeitlich und/oder räumlich pulsierenden Fluidstrahl erzeugen, mittels welchem die Reinigungsleistung des Reinigungsgeräts erhöht werden kann, in dem das fluidische Bauteil eingesetzt wird. For generating a movable fluid flow (or fluid jet) further fluidic components are known. The fluidic components do not include any movable components that serve to generate a motile fluid flow. As a result, they do not have the disadvantages resulting from the moving components compared to the nozzles mentioned at the outset. Fluidic components can generate a temporally and / or spatially pulsating fluid jet, by means of which the cleaning performance of the cleaning device can be increased, in which the fluidic component is used.
Jedoch müssen bei der Konzeption eines fluidischen Bauteils Größenverhältnisse und Mindestgrößen seiner Komponenten beachtet werden, um die Funktionsweise des fluidischen Bauteils nicht zu beeinträchtigen. Unter Berücksichtigung jener Größenverhältnisse und Mindestgrößen erreichen fluidische Bauteile ein Bauvolumen, das so groß ist, dass durch Einsatz eines fluidischen Bauteils in ein Reinigungsgerät beispielsweise das in dem Reinigungsgerät vorhandene Nutzvolumen erheblich eingeschränkt werden kann. In einigen Vorrichtungen (beispielsweise Handbrausen) ist der zur Verfügung stehende Bauraum aufgrund der Form der Vorrichtung gering. Aus diesem Grund werden fluidische Bauteile trotz ihrer vorteilhaften Fluidstrahlcharakteristik in Fluidverteilungsgeräten, wie beispielsweise Dampfkonvektomaten, Hand- oder Duschbrausen oder Reinigungsgeräten (z. B. Spülmaschinen, Geschirrspülern oder Waschmaschinen) praktisch nicht eingesetzt. However, in the design of a fluidic component, size ratios and minimum sizes of its components must be taken into account in order not to impair the functioning of the fluidic component. Taking account of these size ratios and minimum sizes, fluidic components achieve a construction volume that is so large that, for example, the useful volume present in the cleaning device considerably increases when a fluidic component is used in a cleaning device can be restricted. In some devices (such as hand showers) the available space is small due to the shape of the device. For this reason, despite their advantageous fluid jet characteristic, fluidic components are practically not used in fluid distribution devices, such as, for example, steam convection machines, hand or shower showers or cleaning appliances (eg dishwashers, dishwashers or washing machines).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fluidisches Bauteil zu schaffen, das ein möglichst platzsparend in ein Fluidverteilungsgerät eingebaut werden kann. The present invention has for its object to provide a fluidic component that can be installed as space-saving as possible in a fluid distribution device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fluidisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Danach umfasst das fluidische Bauteil eine Vorderwand und eine Rückwand, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils erstrecken, und eine Strömungskammer, die zwischen der Vorderwand und der Rückwand angeordnet ist. Die Vorder- und die Rückwand bilden dabei Begrenzungswände der Strömungskammer. Als Begrenzungswand kann ferner mindestens eine Seitenwand vorgesehen sein, die die Vorder- und die Rückwand miteinander verbindet. Die Strömungskammer ist von einem Fluidstrom durchströmbar. Zu diesem Zweck weist die Strömungskammer eine Einlassöffnung auf, durch die der Fluidstrom in die Strömungskammer eintritt, und eine Auslassöffnung, durch die der Fluidstrom aus der Strömungskammer austritt. Dabei ist die Strömungsrichtung des Fluidstroms im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene. Der Fluidstrom kann ein Flüssigkeitsstrom, ein Gasstrom oder ein Mehrphasenstrom (zum Beispiel übersättigter Dampf) sein. Insbesondere kann das Fluid Wasser oder eine wässrige Lösung sein. This object is achieved by a fluidic component having the features of claim 1. Embodiments of the invention are specified in the subclaims. Thereafter, the fluidic component comprises a front wall and a rear wall, which extend substantially parallel to a main extension plane of the fluidic component, and a flow chamber, which is arranged between the front wall and the rear wall. The front and the rear wall form boundary walls of the flow chamber. As a boundary wall may further be provided at least one side wall which connects the front and the rear wall with each other. The flow chamber can be flowed through by a fluid flow. For this purpose, the flow chamber has an inlet opening, through which the fluid flow enters the flow chamber, and an outlet opening, through which the fluid flow exits from the flow chamber. In this case, the flow direction of the fluid flow is substantially parallel to the main extension plane. The fluid stream may be a liquid stream, a gas stream or a multiphase stream (for example supersaturated steam). In particular, the fluid may be water or an aqueous solution.
Das fluidische Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorderwand und/oder die Rückwand im Bereich der Auslassöffnung einen gekrümmten Abschnitt aufweist/aufweisen, der ausgebildet ist, die Strömungsrichtung des Fluidstroms im Bereich der Auslassöffnung umzulenken. Insbesondere kann der Fluidstrom so umgelenkt werden, dass er nicht mehr parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils gerichtet ist. Ferner weist die Strömungskammer mindestens ein Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms im Bereich der Auslassöffnung auf. Stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts oszilliert der Fluidstrom in einer Oszillationsebene. Durch den gekrümmten Abschnitt kann das fluidische Bauteil derart in ein Fluidverteilungsgerät eingebaut werden, dass es mit seiner Vorderwand oder seiner Rückwand an einer das Nutzvolumen des Geräts begrenzenden Wand anliegt (beziehungsweise parallel zu dieser Wand ausgerichtet ist), wobei der Fluidstrom derart aus der Strömungskammer austritt, dass er nicht entlang der Wand des Reinigungsgeräts (und der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils) gerichtet ist, sondern in einem Winkel zu der Wand des Geräts (und der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils) aus der Auslassöffnung austritt, der im Wesentlichen von der konkreten Ausgestaltung des gekrümmten Abschnitts abhängt. Damit ragt das fluidische Bauteil möglichst wenig in das Nutzvolumen des Geräts und schränkt dieses weniger ein, ohne dass die Funktionsweise des fluidischen Bauteils durch Veränderung der relevanten Mindestgrößen und Größenverhältnisse beeinträchtigt wird. The fluidic component is characterized in that the front wall and / or the rear wall in the region of the outlet opening has / have a curved section which is designed to deflect the flow direction of the fluid flow in the region of the outlet opening. In particular, the fluid flow can be deflected so that it is no longer directed parallel to the main extension plane of the fluidic component. Furthermore, the flow chamber has at least one means for forming an oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening. Upstream of the curved portion, the fluid flow oscillates in an oscillation plane. By the curved portion, the fluidic component can be installed in such a fluid distribution device that it rests with its front wall or its rear wall on a wall limiting the useful volume of the device (or is aligned parallel to this wall), wherein the fluid flow exits from the flow chamber in that it is not directed along the wall of the cleaning device (and the main plane of extension of the fluidic component), but exits the outlet opening at an angle to the wall of the device (and the main plane of extension of the fluidic component), which essentially corresponds to the concrete embodiment of FIG curved section depends. Thus, the fluidic component protrudes as little as possible into the useful volume of the device and restricts this less, without the operation of the fluidic component is affected by changing the relevant minimum sizes and proportions.
Gemäß einer Ausführungsform ist das fluidische Bauteil im Wesentlichen in Form eines Quaders ausgebildet, an den sich der gekrümmte Abschnitt anschließt. Das fluidische Bauteil weist eine Bauteillänge, eine Bauteilbreite und eine Bauteiltiefe auf. Die Bauteilbreite und Bauteiltiefe sind dabei senkrecht zueinander und zu der Bauteillänge definiert. Die Vorder- und die Rückwand bestimmen dabei jeweils die Bauteillänge und die Bauteilbreite. Die Bauteillänge erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms, der sich bestimmungsgemäß von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung bewegt. Sofern die Vorder- und die Rückwand jeweils einen gekrümmten Abschnitt aufweisen, ist die Bauteillänge der Abstand zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung, wobei die Auslassöffnung an den freien Enden der gekrümmten Abschnitte definiert ist. Sofern nur eine der beiden Wände einen gekrümmten Abschnitt aufweist, ist die Bauteillänge der Abstand zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung, wobei die Auslassöffnung unmittelbar (in Strömungsrichtung des Fluidstroms betrachtet) vor dem gekrümmten Abschnitt der einen Wand definiert ist. Die Bauteiltiefe ist der Abstand zwischen der Vorderwand und der Rückwand. Vorzugsweise ist die Bauteiltiefe kleiner als die Bauteilbreite. Bei der Bauteilbreite ist zwischen der internen Bauteilbreite und der externen Bauteilbreite zu unterscheiden. Während unter der internen Bauteilbreite die Breite Strömungskammer zu verstehen ist, ist mit der externen Bauteilbreite die externe Breite des fluidischen Bauteils gemeint. Bei einem im Wesentlichen quaderförmigen fluidischen Bauteil kann das Verhältnis von Bauteillänge zu interner Bauteilbreite 1/3 bis 5/1 betragen. Das Verhältnis liegt bevorzugt im Bereich von 1/1 bis 4/1. Die interne Bauteilbreite kann in einem Bereich von 0,15 mm bis 2,5 m liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante liegt die interne Bauteilbreite zwischen 1 ,5 mm und 300 mm. Die genannten Dimensionen hängen insbesondere von der Anwendung, für die das fluidische Bauteil eingesetzt werden soll, ab. According to one embodiment, the fluidic component is designed essentially in the form of a cuboid, to which the curved section adjoins. The fluidic component has a component length, a component width and a component depth. The component width and component depth are defined perpendicular to each other and to the component length. The front and the rear wall determine the component length and the component width. The component length extends substantially parallel to the main propagation direction of the fluid flow, which moves as intended from the inlet opening to the outlet opening. If the front and the rear wall each have a curved portion, the component length is the distance between the inlet opening and the outlet opening, wherein the outlet opening is defined at the free ends of the curved portions. If only one of the two walls has a curved section, the component length is the distance between the inlet opening and the outlet opening, the outlet opening being defined directly (viewed in the direction of flow of the fluid stream) in front of the curved section of the one wall. The component depth is the distance between the front wall and the rear wall. Preferably, the component depth is smaller than the component width. For the component width, a distinction must be made between the internal component width and the external component width. While the internal component width is to be understood as meaning the width of the flow chamber, the external component width means the external width of the fluidic component. In the case of a substantially cuboidal fluidic component, the ratio of component length to internal component width can be 1/3 to 5/1. The ratio is preferably in the range of 1/1 to 4/1. The internal component width can be in a range of 0.15 mm to 2.5 m. In a preferred embodiment, the internal component width is between 1, 5 mm and 300 mm. The dimensions mentioned depend in particular on the application for which the fluidic component is to be used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das fluidische Bauteil eine Bauteiltiefe auf, die über die gesamte Bauteillänge konstant ist. Alternativ kann die Bauteiltiefe (stetig (mit oder ohne konstantem/n Anstieg) oder sprunghaft) von der Einlassöffnung hin zur Auslassöffnung abnehmen. Durch die abnehmende Bauteiltiefe wird der Fluidstrahl innerhalb des fluidischen Bauteils vorgebündelt, so dass ein kompakter Fluidstrahl aus dem fluidischen Bauteil austritt. Ein Aufweiten beziehungsweise Aufplatzen des Fluidstrahls kann somit verzögert werden und erfolgt damit nicht unmittelbar an der Auslassöffnung, sondern erst weiter stromabwärts. Diese Maßnahme ist beispielsweise in der Reinigungstechnik vorteilhaft. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Bauteiltiefe von der Einlassöffnung hin zur Auslassöffnung zunehmen. Im Gegensatz zu einer Pralldüse, bei der ein Fluidstrom auf eine Oberfläche prallt und dort aufreißt, bleibt bei dem fluidischen Bauteil ein kompakterer sich bewegender Strahlimpuls erhalten. According to a further embodiment, the fluidic component has a component depth which is constant over the entire component length. Alternatively, the component depth may decrease (steadily (with or without a constant rise) or jump) from the inlet opening to the outlet opening. Due to the decreasing component depth, the fluid jet is pre-bundled within the fluidic component, so that a compact fluid jet emerges from the fluidic component. An expansion or bursting of the fluid jet can thus be delayed and thus does not take place directly at the outlet opening, but only further downstream. This measure is advantageous, for example, in cleaning technology. According to a further alternative, the component depth may increase from the inlet opening to the outlet opening. In contrast to a baffle nozzle, in which a fluid flow impinges on a surface and ruptures there, a more compact moving jet pulse is obtained in the fluidic component.
Je nach Anwendung können verschiedene Parameter, wie beispielsweise die Größe (zum Beispiel das Volumen und/oder die Bauteiltiefe, interne Bauteilbreite, Bauteillänge) des fluidischen Bauteils, die Form des fluidischen Bauteils, die Art des Fluids (Gas, Flüssigkeit mit niedriger Viskosität, Flüssigkeit mit hoher Viskosität), die Größe des Drucks, mit dem der Fluidstrom beaufschlagt in das fluidische Bauteil eintritt, die Eingangsgeschwindigkeit des Fluids und der Volumendurchfluss variiert werden. Die Oszillationsfrequenz kann zwischen 0,5 Hz und 30 kHz liegen. Ein bevorzugter Frequenzbereich liegt zwischen 3 Hz und 400 Hz. Der Eingangsdruck kann zwischen 0,01 bar und 6000 bar über dem Umgebungsdruck liegen. Für einige Anwendungen (sogenannte) Niederdruckanwendungen, wie beispielsweise für Waschmaschinen oder Geschirrspüler, liegt der Eingangsdruck typischerweise zwischen 0,01 bar und 12 bar über dem Umgebungsdruck. Depending on the application, various parameters, such as the size (for example, the volume and / or the component depth, internal component width, component length) of the fluidic component, the shape of the fluidic component, the type of fluid (gas, low viscosity liquid, liquid with high viscosity), the magnitude of the pressure applied to the fluid stream entering the fluidic component, the inlet velocity of the fluid, and the volumetric flow rate are varied. The oscillation frequency can be between 0.5 Hz and 30 kHz. A preferred frequency range is between 3 Hz and 400 Hz. The input pressure may be between 0.01 bar and 6000 bar above the ambient pressure. For some applications (so-called) low pressure applications, such as for washing machines or dishwashers, the inlet pressure is typically between 0.01 bar and 12 bar above ambient pressure.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die Vorderwand und die Rückwand jeweils ein auslassseitiges Ende auf, wobei der gekrümmte Abschnitt im Bereich des auslassseitigen Endes der Vorderwand beziehungsweise der Rückwand ausgebildet ist. Dabei kann sich der gekrümmte Abschnitt über die gesamte Breite der Vorderwand (externe Bauteilbreite) beziehungsweise der Rückwand am auslassseitigen Ende erstrecken. Die Ausdehnung des gekrümmten Abschnitts über die gesamte Breite ist vorteilhaft, sofern der Fluidstrom in einer Oszillationsebene oszillierend aus der Auslassöffnung austritt, die parallel zu der Bauteilbreite ist. Somit kann der oszillierende Fluidstrom zu jedem Zeitpunkt der Oszillation durch den gekrümmten Abschnitt umgelenkt werden. According to one embodiment, the front wall and the rear wall each have an outlet-side end, wherein the curved portion is formed in the region of the outlet-side end of the front wall and the rear wall. In this case, the curved portion over the entire width of the front wall (external component width) or the rear wall at the outlet end extend. The expansion of the curved portion over the entire width is advantageous if the fluid flow in an oscillation plane emerges in an oscillating manner from the outlet opening, which is parallel to the component width. Thus, the oscillating fluid flow can be deflected by the curved portion at any time of the oscillation.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auslassöffnung zwischen der Vorderwand und der Rückwand (beispielsweise als eine Unterbrechung der mindestens einen Seitenwand) angeordnet. Dabei erstreckt sich die Auslassöffnung von der Vorderwand bis zur Rückwand. Ferner kann auch die Einlassöffnung zwischen der Vorderwand und der Rückwand (beispielsweise als eine weitere Unterbrechung der mindestens einen Seitenwand) angeordnet sein und sich von der Vorderwand bis zur Rückwand erstrecken. Gemäß einer Ausführungsform weist/weisen die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung einen rechteckigen Querschnitt auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind sie Auslassöffnung und die Einlassöffnung auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des fluidischen Bauteils angeordnet. According to a further embodiment, the outlet opening is arranged between the front wall and the rear wall (for example as an interruption of the at least one side wall). In this case, the outlet opening extends from the front wall to the rear wall. Furthermore, the inlet opening may also be arranged between the front wall and the rear wall (for example as a further interruption of the at least one side wall) and extend from the front wall to the rear wall. According to one embodiment, the inlet opening and / or the outlet opening has / have a rectangular cross section. According to another embodiment, they are arranged outlet opening and the inlet opening on two opposite sides of the fluidic component.
Gemäß einer Ausführungsform ist der gekrümmte Abschnitt nicht parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (und zu der Oszillationsebene des Fluidstroms). Der gekrümmte Abschnitt ragt also aus jener Ebene heraus. Insbesondere kann der gekrümmte Abschnitt eine Krümmung in mindestens einer Ebene (und parallel zu dieser Ebene) aufweisen, die in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils ausgerichtet ist. Diese mindestens eine Ebene kann sich insbesondere parallel zu der Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms (von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung) erstrecken. Bei einem oszillierenden Fluidstrom kann die Ausrichtung der Oszillationsebene des austretenden Fluidstroms durch einen derartig gekrümmten Abschnitt geändert werden, wobei der Fluidstrom auch nach Umlenkung durch den gekrümmten Abschnitt in einer Ebene oszilliert. Somit kann ein Fluidstrom erzeugt werden, der in einer Projektionsfläche ein im Wesentlichen streifenförmiges Profil aufweist. So kann der gekrümmte Abschnitt über seine gesamte Breite beispielsweise eine Krümmung mit gleicher Form und Ausrichtung aufweisen. Sofern der gekrümmte Abschnitt eine Krümmung in mehreren Ebenen aufweist, so können diese jeweils in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils und in einem Winkel (von 0° bis 180°) zueinander ausgerichtet sein. Sofern der gekrümmte Abschnitt eine Krümmung in mehreren Ebenen aufweist, so können diese auch in unterschiedlichen Winkeln zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils ausgerichtet sein. Dabei können die einzelnen Ebenen, in denen der gekrümmte Abschnitt liegt, einen Winkel von 0° bis 180° mit der Haupterstreckungsebene einschließen. So kann der gekrümmte Abschnitt beispielsweise eine Muschelform (Haibschalenform) aufweisen. According to one embodiment, the curved portion is not parallel to the main plane of extension of the fluidic component (and to the plane of oscillation of the fluid flow). The curved section protrudes from that plane. In particular, the curved portion may have a curvature in at least one plane (and parallel to this plane) which is oriented at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component. This at least one plane can extend in particular parallel to the main propagation direction of the fluid flow (from the inlet opening to the outlet opening). In the case of an oscillating fluid flow, the orientation of the oscillation plane of the exiting fluid flow can be changed by means of such a curved section, wherein the fluid flow also oscillates in one plane after being deflected by the curved section. Thus, a fluid flow can be generated which has a substantially strip-shaped profile in a projection surface. Thus, the curved portion may have, for example, a curvature with the same shape and orientation over its entire width. If the curved section has a curvature in several planes, these can each be oriented at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component and at an angle (from 0 ° to 180 °) to each other. If the curved section has a curve in several planes, then these can also be aligned at different angles to the main extension plane of the fluidic component. In this case, the individual planes in which the curved section lies, an angle of 0 ° to 180 ° with the main extension plane. For example, the curved section may have a shell shape (shark shell shape).
Die Krümmung kann insbesondere stetig sein. Dabei kann der Betrag der Krümmung konstant (Kreisbogen) oder variabel sein. Bei einem konstanten Krümmungsbetrag des gekrümmten Abschnitts kann der Krümmungsradius im Verhältnis zu der Bauteiltiefe 0,75 bis 50, vorzugsweise 1 bis 8 betragen. Die einzelnen Tangenten in jedem Punkt der Krümmung können einen Winkel von 0° bis 170°, insbesondere von 0° bis 90°, mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils einschließen. Dieser Winkel entspricht dem Umlenkwinkel. Vorzugsweise liegt der Umlenkwinkel in einem Bereich zwischen 0° und 170°, insbesondere zwischen 10° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 80°. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung soll unter dem Begriff Krümmung auch eine lineare Abweichung des gekrümmten Abschnitts von der Vorderwand beziehungsweise der Rückwand zu verstehen sein. Diese lineare Abweichung kann einen Winkel von 20° bis 80° mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils einschließen. The curvature can be particularly continuous. The amount of curvature can be constant (circular arc) or variable. At a constant amount of curvature of the curved portion, the radius of curvature may be 0.75 to 50, preferably 1 to 8 in proportion to the component depth. The individual tangents at each point of the bend may include an angle of 0 ° to 170 °, in particular 0 ° to 90 °, with the main plane of extension of the fluidic component. This angle corresponds to the deflection angle. Preferably, the deflection angle is in a range between 0 ° and 170 °, in particular between 10 ° and 90 °, particularly preferably between 20 ° and 80 °. In the context of the present disclosure, the term curvature should also be understood to mean a linear deviation of the curved section from the front wall or the rear wall. This linear deviation may include an angle of 20 ° to 80 ° with the main plane of extension of the fluidic component.
Gemäß einer Ausführungsform kann der gekrümmte Abschnitt ein freies Ende mit einer Kante aufweisen. Das freie Ende des gekrümmten Abschnitts ist jenes Ende, das in Längsrichtung des fluidischen Bauteils betrachtet, den Abschluss des fluidischen Bauteils bildet. Die Kante kann dabei eckig oder abgerundet sein. Bei Verwendung einer eckigen Kante kann ein Aufweiten des austretenden Fluidstroms in eine Richtung senkrecht zu der Oszillationsebene verringert/vermieden werden. Um diese Wirkung weiter zu verstärken, kann in der Stirnseite der Kante eine Kavität vorgesehen sein. Die Stirnseite ist die Seite, die zwischen der der Strömungskammer zugewandten Seite und der der Strömungskammer abgewandten Seite senkrecht zu diesen beiden Seiten angeordnet ist. Eine Kavität ist eine Ausnehmung, die in dem gekrümmten Abschnitt ausgebildet ist. Demgegenüber kann der Fluidstrom durch Einsatz einer abgerundeten Kante in eine Richtung senkrecht zu der Oszillationsebene gezielt aufgeweitet werden. Dieser Effekt kann durch Einsatz eines Störelements an der Stirnseite der Kante verstärkt werden. Ein Störelement ist ein Vorsprung, der auf der Stirnseite ausgebildet ist. Sofern nur die Vorderwand (Rückwand) einen gekrümmten Abschnitt aufweist, kann auch die Rückwand (Vorderwand) - ohne gekrümmten Abschnitt - an ihrem auslassseitigen freien Ende eine Kante aufweisen, die zur Formgebung des austretenden Fluidstroms eckig oder abgerundet ist. According to one embodiment, the curved portion may have a free end with an edge. The free end of the curved portion is that end which, viewed in the longitudinal direction of the fluidic component, forms the end of the fluidic component. The edge can be square or rounded. When using a polygonal edge, expansion of the exiting fluid flow in a direction perpendicular to the plane of oscillation can be reduced / avoided. To further enhance this effect, a cavity may be provided in the end face of the edge. The end face is the side which is arranged between the side facing the flow chamber and the side facing away from the flow chamber perpendicular to these two sides. A cavity is a recess formed in the curved portion. In contrast, the fluid flow can be selectively expanded by using a rounded edge in a direction perpendicular to the plane of oscillation. This effect can be enhanced by using an interfering element on the face of the edge. An interference element is a projection which is formed on the front side. If only the front wall (rear wall) has a curved portion, the rear wall (front wall) - without curved portion - at its outlet-side free end have an edge which is square or rounded to shape the exiting fluid flow.
Sofern nur die Rückwand (Vorderwand) einen gekrümmten Abschnitt aufweist, kann der gekrümmte Abschnitt der Rückwand (Vorderwand) stromabwärts über die Vorderwand (Rückwand) hinausragen. Dabei kann die Krümmung des gekrümmten Abschnitts der Rückwand (Vorderwand) auf die Vorderwand (Rückwand) zu gerichtet sein. If only the rear wall (front wall) has a curved portion, the curved portion of the rear wall (front wall) may be downstream via the front wall (Rear wall) protrude. In this case, the curvature of the curved portion of the rear wall (front wall) on the front wall (rear wall) to be directed.
Alternativ können sowohl die Vorderwand als auch die Rückwand jeweils einen gekrümmten Abschnitt aufweisen. Die gekrümmten Abschnitte können dabei in die gleiche Richtung zeigen und/oder in gleichem Maße gekrümmt sein. Ferner können die gekrümmten Abschnitte derart geformt sein, dass deren freie Enden im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann sich stromabwärts an den gekrümmten Abschnitt ein linearer Abschnitt anschließen. Der lineare Abschnitt kann den austretenden Fluidstrom nach erfolgter Umlenkung in seiner umgelenkten Strömungsrichtung stabilisieren. Alternativ oder zusätzlich kann ein linearer Abschnitt auch stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts vorgesehen sein. Der stromaufwärts angeordnete lineare Abschnitt kann die Position des durch den gekrümmten Abschnitt umgelenkten Fluidstroms beeinflussen und den Fluidstrom senkrecht zu seiner Oszillationsebene aufweiten. Sofern stromabwärts des gekrümmten Abschnitts ein linearer Abschnitt vorgesehen ist, weist der gekrümmte Abschnitt kein freies Ende mehr auf. Jedoch kann in diesem Fall der lineare Abschnitt ein freies Ende mit einer Kante aufweisen. Das freie Ende des linearen Abschnitts kann - wie im Zusammenhang mit dem freien Ende des gekrümmten Abschnitts beschrieben - zur Formgebung des austretenden Fluidstroms eckig oder abgerundet sein. Alternatively, both the front wall and the rear wall may each have a curved portion. The curved sections can point in the same direction and / or be curved to the same extent. Further, the curved portions may be formed such that their free ends are substantially in a plane. According to a further embodiment, downstream of the curved section, a linear section may follow. The linear section can stabilize the exiting fluid flow after deflection in its deflected flow direction. Alternatively or additionally, a linear section may also be provided upstream of the curved section. The upstream linear portion may affect the position of the fluid flow deflected by the curved portion and expand the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation. If a linear section is provided downstream of the curved section, the curved section no longer has a free end. However, in this case, the linear portion may have a free end with an edge. The free end of the linear section may be angular or rounded as described with respect to the free end of the curved section for shaping the exiting fluid flow.
Zur Stabilisierung kann außerdem/alternativ mindestens ein Leitelement vorgesehen sein, das auf der der Vorderwand (Rückwand) zugewandten Seite des gekrümmten Abschnitts der Rückwand (Vorderwand) angeordnet ist (das heißt auf der der Strömungskammer zugewandten Seite des gekrümmten Abschnitts angeordnet ist) und sich im Wesentlichen entlang der Strömungsrichtung erstreckt. Das mindestens eine Leitelement dient der räumlichen Stabilisierung des Fluidstroms während und nach der Umlenkung durch den gekrümmten Abschnitt. In addition, at least one guide element can be provided for stabilization, which is arranged on the side of the curved portion of the rear wall (front wall) facing the front wall (rear wall) (ie, is arranged on the side of the curved section facing the flow chamber) and located in the Substantially extends along the flow direction. The at least one guide element serves to spatially stabilize the fluid flow during and after the deflection through the curved section.
Ferner kann in dem gekrümmten Abschnitt mindestens eine Öffnung vorgesehen sein, die eine Fluidverbindung durch den gekrümmten Abschnitt hindurch ermöglicht. Durch diese Öffnung kann Fluid insbesondere nach einem Abschalten des fluidischen Bauteils ablaufen. Somit kann verhindert werden, dass sich Fluid im fluidischen Bauteil sammelt und dort zu Ablagerungen, Schimmelbildung oder anderen unerwünschten Ansammlungen führt. Die Strömungskammer umfasst mindestens ein Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms im Bereich der Auslassöffnung. Stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts oszilliert der Fluidstrom in einer Oszillationsebene. Dabei kann die Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils als im Wesentlichen parallel zu dieser Oszillationsebene definiert sein. Durch den gekrümmten Abschnitt kann die Ausrichtung der Oszillationsebene zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils geändert werden. So kann die Oszillationsebene des Fluidstroms durch den gekrümmten Abschnitt derart umgelenkt werden, dass der Fluidstrom stromabwärts des gekrümmten Abschnitts in einer Ebene oszilliert, die einen Winkel größer als 0° mit der Oszillationsebene des Fluidstroms stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts einschließt. Furthermore, at least one opening may be provided in the curved section, which allows fluid communication through the curved section. Fluid can drain through this opening, in particular after switching off the fluidic component. Thus it can be prevented that fluid collects in the fluidic component and there leads to deposits, mold or other unwanted accumulations. The flow chamber comprises at least one means for forming an oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening. Upstream of the curved portion, the fluid flow oscillates in an oscillation plane. In this case, the main extension plane of the fluidic component can be defined as essentially parallel to this oscillation plane. The curved section allows the orientation of the oscillation plane to be changed to the main extension plane of the fluidic component. Thus, the plane of oscillation of the fluid flow through the curved portion may be deflected such that the fluid flow downstream of the curved portion oscillates in a plane including an angle greater than 0 ° with the plane of oscillation of the fluid flow upstream of the curved portion.
Insbesondere kann die Strömungskammer einen Hauptstromkanal, der die Einlassöffnung und die Auslassöffnung miteinander verbindet, und mindestens einen Nebenstromkanal aufweisen. Der mindestens eine Nebenstromkanal kann das Mittel zur Ausbildung der Oszillation des Fluidstroms im Bereich der Auslassöffnung sein. In particular, the flow chamber can have a main flow channel, which connects the inlet opening and the outlet opening, and at least one side flow channel. The at least one bypass duct may be the means for forming the oscillation of the fluid flow in the region of the outlet opening.
Der Nebenstromkanal ist von einem Teil des Fluidstroms, dem Nebenstrom, durchströmbar. Der Teil des Fluidstroms, der nicht in den Nebenstromkanal eintritt, sondern aus dem fluidischen Bauteil austritt, wird als Hauptstrom bezeichnet. Der mindestens eine Nebenstromkanal kann einen Eingang, der sich in der Nähe der Auslassöffnung befindet, und einen Ausgang aufweisen, der sich in der Nähe der Einlassöffnung befindet. Der mindestens eine Nebenstromkanal kann in Fluidstromrichtung (von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung) betrachtet neben (nicht hinter oder vor) dem Hauptstromkanal angeordnet sein. Insbesondere können zwei Nebenstromkanäle vorgesehen sein, die sich (in Hauptstromrichtung betrachtet) seitlich neben dem Hauptstromkanal erstrecken, wobei der Hauptstromkanal zwischen den beiden Nebenstromkanälen angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nebenstromkanäle und der Hauptstromkanal in einer Reihe entlang der Bauteilbreite angeordnet und erstrecken sich jeweils entlang der Bauteillänge. Alternativ können die Nebenstromkanäle und der Hauptstromkanal in einer Reihe entlang der Bauteiltiefe angeordnet sein und sich jeweils entlang der Bauteillänge erstrecken. The bypass duct is permeable by a part of the fluid flow, the secondary flow. The part of the fluid flow that does not enter the bypass duct but exits the fluidic component is called the main flow. The at least one bypass duct may have an inlet located near the outlet opening and an outlet located near the inlet opening. The at least one bypass duct can be arranged in the fluid flow direction (from the inlet opening to the outlet opening) next to (not behind or in front of) the main flow duct. In particular, two bypass ducts can be provided which extend laterally (as viewed in the main flow direction) next to the main flow duct, the main duct being arranged between the two bypass ducts. According to a preferred embodiment, the bypass ducts and the main flow duct are arranged in a row along the component width and each extend along the component length. Alternatively, the bypass ducts and the main flow duct may be arranged in a row along the component depth and each extend along the component length.
Vorzugsweise wird der mindestens eine Nebenstromkanal durch einen Block von dem Hauptstromkanal getrennt. Dieser Block kann unterschiedliche Formen aufweisen. So kann sich der Querschnitt des Blocks in Fluidstromrichtung (von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung) betrachtet verjüngen. Alternativ kann sich der Querschnitt des Blocks mittig zwischen seinem der Einlassöffnung zugewandten Ende und seinem der Auslassöffnung zugewandten Ende verjüngen oder zunehmen. Auch ist eine Vergrößerung des Querschnitts des Blocks mit zunehmendem Abstand von der Einlassöffnung möglich. Zudem kann der Block abgerundete Kanten aufweisen. Scharfe Kanten können an dem Block insbesondere in der Nähe der Einlassöffnung und / oder der Auslassöffnung vorgesehen sein. Preferably, the at least one bypass duct is separated from the main duct by a block. This block can have different shapes. Thus, the cross-section of the block may taper in the fluid flow direction (viewed from the inlet opening to the outlet opening). Alternatively, the cross section of the block may be centered between its end facing the inlet port and its Rejuvenate or increase outlet opening facing end. Also, an enlargement of the cross section of the block with increasing distance from the inlet opening is possible. In addition, the block may have rounded edges. Sharp edges may be provided on the block, in particular in the vicinity of the inlet opening and / or the outlet opening.
Eine weitere Möglichkeit, die Oszillationsfrequenz des austretenden Fluidstrahls zu beeinflussen, kann durch mindestens einen Separator geschaffen werden, der vorzugsweise am Eingang des mindestens einen Nebenstromkanals vorgesehen ist. Der Separator unterstützt die Abspaltung des Nebenstroms von dem Fluidstrom. Dabei ist unter einem Separator ein (quer zu der in dem Nebenstromkanal vorherrschenden Strömungsrichtung) am Eingang des mindestens einen Nebenstromkanals in die Strömungskammer hineinragendes Element zu verstehen. Der Separator kann als eine Verformung (insbesondere eine Einbuchtung) der Nebenstromkanalwand oder als ein anderweitig ausgebildeter Vorsprung vorgesehen sein. So kann der Separator (kreis)kegelförmig oder pyramidal ausgebildet sein. Die Verwendung eines solchen Separators ermöglicht neben der Beeinflussung der Oszillationsfrequenz, auch den sogenannten Oszillationswinkel und den Druckabfall des Fluidstroms an der Auslassöffnung zu variieren. Der Oszillationswinkel ist der Winkel, den der oszillierende Fluidstrahl (zwischen seinen beiden maximalen Auslenkungen) überstreicht. Sind mehrere Nebenstromkanäle vorgesehen, so kann für jeden der Nebenstromkanäle oder nur für einen Teil der Nebenstromkanäle ein Separator vorgesehen sein. Another possibility for influencing the oscillation frequency of the exiting fluid jet can be provided by at least one separator, which is preferably provided at the inlet of the at least one bypass duct. The separator assists in splitting off the side stream from the fluid stream. In this case, a separator (transverse to the flow direction prevailing in the bypass duct) is to be understood as an element projecting into the flow chamber at the inlet of the at least one bypass duct. The separator may be provided as a deformation (in particular a recess) of the bypass duct wall or as an otherwise formed projection. Thus, the separator (circle) may be conical or pyramidal. The use of such a separator, besides influencing the oscillation frequency, also makes it possible to vary the so-called oscillation angle and the pressure drop of the fluid flow at the outlet opening. The oscillation angle is the angle swept by the oscillating fluid jet (between its two maximum deflections). If a plurality of bypass ducts are provided, a separator may be provided for each of the bypass ducts or only for a part of the bypass ducts.
Die Parameter des fluidischen Bauteils (Form, Größe, Anzahl und Form der Nebenstromkanäle, (relative) Größe der Ein- und Auslassöffnung) sind vielfältig einstellbar. Beispielsweise werden diese Parameter so gewählt, dass der Druck, mit dem der Fluidstrom beaufschlagt über die Einlassöffnung in das fluidische Bauteil eintritt, im Wesentlichen an der Auslassöffnung abgebaut wird. Ein im Vergleich zu dem an der Auslassöffnung erfolgenden geringer Druckabbau kann dabei bereits in dem fluidischen Bauteil (stromaufwärts der Auslassöffnung) erfolgen. Diese Ausführungsform ist beispielsweise vorteilhaft, wenn das Fluid eine Flüssigkeit (Wasser) ist. Wenn das Fluid Wasserdampf ist, können die genannten Parameter so gewählt, dass der Druck, mit dem der Fluidstrom beaufschlagt über die Einlassöffnung in das fluidische Bauteil eintritt, bereits vor (stromaufwärts) der Auslassöffnung abgebaut wird. The parameters of the fluidic component (shape, size, number and shape of the bypass channels, (relative) size of the inlet and outlet opening) are variously adjustable. For example, these parameters are selected such that the pressure, which is applied to the fluid flow via the inlet opening into the fluidic component, is dissipated substantially at the outlet opening. In this case, a slight reduction in pressure taking place at the outlet opening can already take place in the fluidic component (upstream of the outlet opening). This embodiment is advantageous, for example, when the fluid is a liquid (water). When the fluid is water vapor, said parameters may be selected so that the pressure applied to the fluidic fluid via the inlet port enters the fluidic component already before (upstream) the outlet port.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das fluidische Bauteil zwei oder mehr Auslassöffnungen auf. Diese Auslassöffnungen können durch Anordnung eines Strömungsteilers unmittelbar stromaufwärts der Auslassöffnungen gebildet werden. Der Strömungsteiler ist ein Mittel zum Aufspalten des Fluidstroms in zwei oder mehrere Subströme. Ein fluidisches Bauteil mit zwei oder mehreren Auslassöffnungen ist geeignet, um zwei oder mehr Fluidstrahlen zu erzeugen, die zeitlich pulsierend aus dem fluidischen Bauteil austreten. Innerhalb eines Pulses kann dabei eine (minimale) örtliche Oszillation auftreten. According to a further embodiment, the fluidic component has two or more outlet openings. These outlet openings can by arrangement of a Flow divider immediately upstream of the outlet openings are formed. The flow divider is a means for splitting the fluid flow into two or more sub-streams. A fluidic component having two or more outlet ports is adapted to produce two or more fluid jets that pulsately exit the fluidic component in time. Within a pulse, a (minimum) local oscillation can occur.
Der Strömungsteiler kann unterschiedliche Formen aufweisen, denen jedoch allen gemein ist, dass sie sich entlang der Bauteilbreite des fluidischen Bauteils stromabwärts verbreitern. Der Strömungsteiler kann sich in das fluidische Bauteil, beispielsweise bis in den Hauptstromkanal, hinein erstrecken. Dabei kann der Strömungsteiler derart symmetrisch (bezüglich zu einer Achse, die sich parallel zu der Bauteillänge erstreckt) angeordnet sein, dass die Auslassöffnungen identisch in Form und Größe sind. Jedoch sind auch andere Positionen möglich, die in Abhängigkeit von der gewünschten Pulscharakteristik der austretenden Fluidstrahlen gewählt werden können. The flow divider may have different shapes, but all have in common that they broaden downstream along the component width of the fluidic component. The flow divider may extend into the fluidic component, for example into the main flow channel. In this case, the flow divider can be arranged so symmetrically (with respect to an axis extending parallel to the component length) that the outlet openings are identical in shape and size. However, other positions are possible that can be chosen depending on the desired pulse characteristic of the exiting fluid jets.
Der oszillierende Fluidstrahl, der aus dem fluidischen Bauteil austritt, weist aufgrund seiner Kompaktheit und hohen Geschwindigkeit eine hohe Abtragungs- und Reinigungsleistung auf, wenn er auf eine Oberfläche gerichtet wird. Daher kann das fluidische Bauteil beispielsweise in der Reinigungstechnik, insbesondere in Waschmaschinen und Geschirrspülern, angewandt werden. The oscillating fluid jet emerging from the fluidic component has high removal and cleaning performance due to its compactness and high speed when it is directed at a surface. Therefore, the fluidic component can be used, for example, in cleaning technology, in particular in washing machines and dishwashers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen/weist die Vorderwand und/oder die Rückwand des fluidischen Bauteils im Bereich der Auslassöffnung einen gekrümmten Abschnitt auf, dessen Krümmung in einer Ebene liegt, die in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils und im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts ausgerichtet ist. Dabei ist die Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms entlang der Bauteillänge (beziehungsweise von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung der Strömungskammer) definiert. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei einem oszillierenden Fluidstrom (der in der Strömungskammer erzeugt wurde) die Oszillationsebene zu einer Oszillationsfläche verformt wird, die nicht planar ist. Somit kann ein Fluidstrom erzeugt werden, der in einer Projektionsfläche ein Profil (Sprühbild) entsprechend der Krümmung des gekrümmten Abschnitts aufweist. According to a further embodiment, the front wall and / or the rear wall of the fluidic component in the region of the outlet opening has / has a curved section whose curvature lies in a plane which is at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component and substantially perpendicular is aligned with a main propagation direction of the fluid flow upstream of the curved portion. In this case, the main propagation direction of the fluid flow along the component length (or from the inlet opening to the outlet opening of the flow chamber) is defined. It can thereby be achieved that, in the case of an oscillating fluid flow (which has been generated in the flow chamber), the oscillation plane is deformed into an oscillation surface which is not planar. Thus, a fluid flow can be generated, which has a profile in a projection surface (spray pattern) corresponding to the curvature of the curved portion.
Fluidische Bauteile, die ein derartiges Sprühbild erzeugen, sind insbesondere von Vorteil, wenn die technischen Anlagen, in denen sie zum Einsatz kommen sollen, bauliche Beschränkungen aufweisen, beispielsweise wenn die fluidischen Bauteile in rohrförmigen Elementen angeordnet werden sollen. So kann durch die Krümmung der Oszillationsfläche trotz der röhrenförmigen baulichen Beschränkung das Fluid ungehindert (ohne Kollision mit dem röhrenförmigen Element und damit ohne Verkleinerung des Sprühbildes) in die technische Anlage strömen. Ferner kann durch Vergrößerung des Oszillationswinkels trotz der röhrenförmigen baulichen Beschränkung das Sprühbild des Fluidstroms vergrößert werden. Düsen mit beweglichen Komponenten zur Erzeugung eines bewegten Fluidstroms sind für Geräte mit baulichen Beschränkungen oft ungeeignet. Die Krümmung der Vorderwand und/oder der Rückwand kann beispielsweise kreisbogenförmig (beispielsweise halbkreisbogenförmig oder sichelförmig) sein. Alternativ kann die Krümmung andere stetige Formen aufweisen (S-förmig). Der gekrümmte Abschnitt kann in der Vorderwand und/oder der Rückwand des fluidischen Bauteils ausgebildet sein. Durch den Coandä-Effekt schmiegt sich der Fluidstrom an die Oberfläche der Vorderwand oder der Rückwand an und nimmt die gekrümmte Form der Vorder- beziehungsweise Rückwand an. Fluidic components that produce such a spray pattern are particularly advantageous when the technical equipment in which they are to be used, structural Have limitations, for example, when the fluidic components are to be arranged in tubular elements. Thus, despite the tubular structural restriction, the curvature of the oscillation surface allows the fluid to flow unhindered (without colliding with the tubular element and thus without reducing the spray pattern) into the technical installation. Further, by increasing the oscillation angle despite the tubular structural restriction, the spray pattern of the fluid flow can be increased. Nozzles with moving components to produce a moving fluid stream are often unsuitable for devices with structural limitations. The curvature of the front wall and / or the rear wall can, for example, be circular-arc-shaped (for example semicircular or sickle-shaped). Alternatively, the curvature may have other continuous shapes (S-shaped). The curved portion may be formed in the front wall and / or the rear wall of the fluidic component. Due to the Coanda effect, the fluid flow adapts to the surface of the front wall or the rear wall and assumes the curved shape of the front or rear wall.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der gekrümmte Abschnitt von seinem stromaufwärtigen Ende zu seinem stromabwärtigen Ende entlang einer Achse, die im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils sein kann. Dabei ist die Achse insbesondere entlang der Bauteillänge definiert. In diesem Fall wird die Oszillationsebene des Fluidstroms lediglich verformt. Alternativ kann sich der gekrümmte Abschnitt von seinem stromaufwärtigen Ende zu seinem stromabwärtigen Ende entlang einer Achse erstrecken, die einen Winkel zwischen 0° und 160° mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils einschließt, wobei die Achse quer zur Bauteilbreite ausgerichtet sein kann. In diesem Fall wird einerseits die Oszillationsebene des Fluidstroms zu einer nichtplanaren Oszillationsfläche verformt und andererseits die gesamte Oszillationsfläche gemäß des Winkels bezüglich der Haupterstreckungsebene ausgerichtet. According to another embodiment, the curved portion extends from its upstream end to its downstream end along an axis which may be substantially parallel to the main extension plane of the fluidic component. The axis is defined in particular along the component length. In this case, the plane of oscillation of the fluid flow is merely deformed. Alternatively, the curved portion may extend from its upstream end to its downstream end along an axis including an angle between 0 ° and 160 ° with the main extension plane of the fluidic component, which axis may be oriented transverse to the component width. In this case, on the one hand, the oscillation plane of the fluid flow is deformed to a non-planar oscillation surface and, on the other hand, the entire oscillation surface is aligned according to the angle with respect to the main extension plane.
Die Erfindung betrifft ferner Fluidverteilungsgeräte, insbesondere ein Reinigungsgerät, die das erfindungsgemäße fluidische Bauteil umfassen. Das Reinigungsgerät kann insbesondere ein Spülgerät wie z.B. ein Geschirrspüler, ein industrielles Teilereinigungsgerät oder eine Waschmaschine sein. Das erfindungsgemäße fluidische Bauteil kann auch in Mischungsgeräten zum Einsatz kommen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. The invention further relates to fluid distribution devices, in particular a cleaning device, which comprise the fluidic component according to the invention. The cleaning device may in particular be a flushing device such as a dishwasher, an industrial parts cleaning device or a washing machine. The fluidic component according to the invention can also be used in mixing devices. The invention will be explained in more detail by means of embodiments in conjunction with the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil gemäß einer 1 shows a cross section through a fluidic component according to a
Ausführungsform der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 1 entlang der Linie Fig. 2 is a sectional view of the fluidic component of Figure 1 along the line
A'-A";  A'-A ';
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 1 entlang der Linie Fig. 3 is a sectional view of the fluidic component of Figure 1 along the line
B'-B"; Fig. 4 drei Momentaufnahmen (Abbildungen a) bis c)) eines Oszillationszyklus eines Fluidstroms zur Veranschaulichung der Strömungsrichtung des Fluidstroms, der das fluidische Bauteil aus Figur 1 durchströmt;  4 shows three snapshots (FIGS. A) to c) of an oscillation cycle of a fluid flow for illustrating the flow direction of the fluid flow through which the fluidic component from FIG. 1 flows;
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil gemäß einer weiteren 5 shows a cross section through a fluidic component according to another
Ausführungsform der Erfindung;  Embodiment of the invention;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 5 entlang der Linie Fig. 6 is a sectional view of the fluidic component of Figure 5 along the line
A'-A"; Fig. 7a)-f) Schnittdarstellungen eines fluidischen Bauteils gemäß weiteren  A'-A "; Fig. 7a) -f) are sectional views of a fluidic component according to another
Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Ansichten jeweils jener aus Figur 2 entsprechen;  Embodiments of the invention, wherein the views respectively correspond to those of Figure 2;
Fig. 8a)-d) gekrümmte Abschnitte in Schnittdarstellung gemäß verschiedenen Fig. 8a) -d) curved sections in sectional view according to various
Ausführungsformen;  Embodiments;
Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines fluidischen Bauteils gemäß einer weiteren 9 is a sectional view of a fluidic component according to another
Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ansicht jener aus Figur 2 entspricht;  Embodiment of the invention, wherein the view corresponds to that of Figure 2;
Fig. 10a)-e) Draufsicht auf die Stirnseite von gekrümmten Abschnitten gemäß verschiedenen Ausführungsformen; Fig. 11 a)-b) Schnittdarstellungen eines fluidischen Bauteils gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Ansichten jener aus Figur 3 entsprechen; 10a) -e) top view of the front side of curved sections according to various embodiments; 11a) -b) are sectional views of a fluidic component according to further embodiments of the invention, the views corresponding to those of FIG. 3;
Fig. 12 ein fluidisches Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der 12 is a fluidic component according to another embodiment of the
Erfindung, das an einer Wand eines Reinigungsgeräts befestigt ist;  Invention, which is attached to a wall of a cleaning device;
Fig. 13 einen Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil mit zwei Auslassöffnungen gemäß einer Ausführungsform; 13 shows a cross section through a fluidic component with two outlet openings according to an embodiment;
Fig. 14 einen Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil mit zwei Auslassöffnungen gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines fluidischen Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei die innere Geometrie des fluidischen Bauteils gestrichelt dargestellt ist; eine Seitenansicht (entlang der Bauteilbreite betrachtet) des fluidischen Bauteils aus Figur 15, wobei die innere Geometrie des fluidischen Bauteils gestrichelt dargestellt ist; 14 shows a cross section through a fluidic component with two outlet openings according to a further embodiment; 15 is a perspective view of a fluidic component according to another embodiment, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines; a side view (viewed along the component width) of the fluidic component of Figure 15, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines;
Fig. 17 eine Seitenansicht (entlang der Bauteillänge betrachtet) des fluidischen Fig. 17 is a side view (viewed along the component length) of the fluidic
Bauteils aus Figur 15;  Component of Figure 15;
Fig. 18 eine Seitenansicht (entlang der Bauteiltiefe betrachtet) des fluidischen Fig. 18 is a side view (viewed along the component depth) of the fluidic
Bauteils aus Figur 15, wobei die innere Geometrie des fluidischen Bauteils gestrichelt dargestellt ist; Fig. 19 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 17 entlang der  Component of Figure 15, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines; FIG. 19 shows a sectional view of the fluidic component from FIG. 17 along the
Linie C'-C";  Line C'-C ";
Fig. 20 eine Seitenansicht (entlang der Bauteilbreite betrachtet) eines fluidischen Fig. 20 is a side view (viewed along the component width) of a fluidic
Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei die innere Geometrie des fluidischen Bauteils gestrichelt dargestellt ist; Fig. 21 eine Seitenansicht (entlang der Bauteillänge betrachtet) des fluidischenComponent according to another embodiment, wherein the inner geometry of the fluidic component is shown in dashed lines; Fig. 21 is a side view (viewed along the component length) of the fluidic
Bauteils aus Figur 20; Component of Figure 20;
Fig. 22 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 21 entlang der FIG. 22 shows a sectional view of the fluidic component from FIG. 21 along the
Linie D'-D";  Line D'-D ";
Fig. 23 eine Seitenansicht (entlang der Bauteillänge betrachtet) eines fluidischen Fig. 23 is a side view (viewed along the component length) of a fluidic
Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 24 eine Seitenansicht (entlang der Bauteillänge betrachtet) eines fluidischen  Component according to another embodiment; Fig. 24 is a side view (viewed along the component length) of a fluidic
Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform;  Component according to another embodiment;
Fig. 25 eine Seitenansicht (entlang der Bauteilbreite betrachtet) von zwei aufeinander gestapelten fluidischen Bauteilen gemäß der Ausführungsform aus Figur 24; und Fig. 25 is a side view (viewed along the component width) of two stacked fluidic components according to the embodiment of Figure 24; and
Fig. 26 eine Seitenansicht (entlang der Bauteillänge betrachtet) der zwei aufeinander gestapelten fluidischen Bauteile aus Figur 25. In Figur 1 ist schematisch ein fluidisches Bauteil 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Schnittdarstellung dieses fluidischen Bauteils 1 entlang der Linien A'-A" beziehungsweise B'-B". Das fluidische Bauteil 1 umfasst eine Strömungskammer 10, die von einem Fluidstrom 2 durchströmbar ist (Figur 4). Die Strömungskammer 10 wird auch als Wechselwirkungskammer bezeichnet. FIG. 26 shows a side view (viewed along the component length) of the two fluidic components of FIG. 25 stacked on top of each other. FIG. 1 schematically shows a fluidic component 1 according to an embodiment of the invention. Figures 2 and 3 show a sectional view of this fluidic component 1 along the lines A'-A "and B'-B". The fluidic component 1 comprises a flow chamber 10 through which a fluid flow 2 can flow (FIG. 4). The flow chamber 10 is also referred to as the interaction chamber.
Die Strömungskammer 10 umfasst eine Einlassöffnung 101 , über die der Fluidstrom 2 in die Strömungskammer 10 eintritt, und eine Auslassöffnung 102, über die der Fluidstrom 2 aus der Strömungskammer 10 austritt. Die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 sind auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des fluidischen Bauteils 1 zwischen einer Vorderwand 12 und einer Rückwand 13 angeordnet. Der Fluidstrom 2 bewegt sich in der Strömungskammer 10 im Wesentlichen entlang einer Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 (die die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 miteinander verbindet) von der Einlassöffnung 101 zu der Auslassöffnung 102. The flow chamber 10 comprises an inlet opening 101, via which the fluid flow 2 enters the flow chamber 10, and an outlet opening 102, via which the fluid flow 2 exits the flow chamber 10. The inlet opening 101 and the outlet opening 102 are arranged on two opposite sides of the fluidic component 1 between a front wall 12 and a rear wall 13. The fluid stream 2 moves in the flow chamber 10 substantially along a longitudinal axis A of the fluidic component 1 (connecting the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to each other) from the inlet opening 101 to the outlet opening 102.
Die Längsachse A bildet eine Symmetrieachse des fluidischen Bauteils 1. Die Längsachse A liegt in zwei senkrecht zueinander stehenden Symmetrieebenen S1 und S2. Während das fluidische Bauteil 1 gegenüber der Symmetrieebene S1 nur abschnittsweise spiegelsymmetrisch ist, ist das fluidische Bauteil 1 gegenüber der Symmetrieebene S2 vollständig spiegelsymmetrisch. Alternativ kann das fluidische Bauteil 1 nicht (spiegel)symmetrisch aufgebaut sein. Die Symmetrieebene S1 ist (parallel zu der) die Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1 . The longitudinal axis A forms an axis of symmetry of the fluidic component 1. The longitudinal axis A lies in two mutually perpendicular symmetry planes S1 and S2. While the fluidic component 1 with respect to the plane of symmetry S1 only partially is mirror-symmetrical, the fluidic component 1 is completely mirror-symmetrical with respect to the plane of symmetry S2. Alternatively, the fluidic component 1 can not be constructed symmetrically (mirror). The plane of symmetry S1 is (parallel to) the main extension plane of the fluidic component 1.
Der Abstand zwischen der Einlassöffnung 101 und der Auslassöffnung 102 (die Bauteillänge I) kann ein Verhältnis zu der internen Bauteilbreite b, von 1/3 bis 4/1 , vorzugsweise von 1/1 bis 4/1 haben. Die interne Bauteilbreite b, kann in dem Bereich zwischen 0, 15 mm und 2,5 m liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante liegt die interne Bauteilbreite b, zwischen 1 ,5 mm und 300 mm. Die Breite bsx der AuslassöffnungThe distance between the inlet port 101 and the outlet port 102 (the component length I) may have a ratio to the internal component width b, from 1/3 to 4/1, preferably from 1/1 to 4/1. The internal component width b, can be in the range between 0, 15 mm and 2.5 m. In a preferred embodiment, the internal component width b, between 1, 5 mm and 300 mm. The width bsx of the outlet opening
102 beträgt 1/3 bis 1/50 der internen Bauteilbreite b,, vorzugsweise 1/5 bis 1/15. Die Breite bsx der Auslassöffnung 102 wird in Abhängigkeit von dem Volumendurchfluss, der Bauteiltiefe t, der Eingangsgeschwindigkeit des Fluids beziehungsweise des Eingangsdrucks des Fluids und der gewünschten Oszillationsfrequenz gewählt. Die Breite biN der Einlassöffnung 101 beträgt 1/3 bis 1/20 der internen Bauteilbreite b,, vorzugsweise 1/5 bis 1/10. 102 is 1/3 to 1/50 of the internal component width b 1, preferably 1/5 to 1/15. The width bsx of the outlet opening 102 is selected as a function of the volumetric flow rate, the component depth t, the input velocity of the fluid or the inlet pressure of the fluid and the desired oscillation frequency. The width biN of the inlet opening 101 is 1/3 to 1/20 of the internal component width b 1, preferably 1/5 to 1/10.
Zur gezielten Richtungsänderung des Fluidstroms umfasst die Strömungskammer 10 neben einem Hauptstromkanal 103 zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b, wobei der Hauptstromkanal 103 (quer zur Längsachse A betrachtet) zwischen den zwei Nebenstromkanälen 104a, 104b angeordnet ist. Unmittelbar hinter der Einlassöffnung 101 teilt sich die Strömungskammer 10 in den Hauptstromkanal 103 und die zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b, die dann unmittelbar vor der Auslassöffnung 102 wieder zusammengeführt werden. Die zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b sind identisch geformt und symmetrisch bezüglich der Symmetrieachse S2 angeordnet (Figur 3). Gemäß einer nicht dargestellten Alternative sind die Nebenstromkanäle nicht symmetrisch angeordnet. For a specific change of direction of the fluid flow, the flow chamber 10 comprises, in addition to a main flow channel 103, two bypass ducts 104a, 104b, the main flow duct 103 (viewed transversely to the longitudinal axis A) being arranged between the two bypass ducts 104a, 104b. Immediately behind the inlet opening 101, the flow chamber 10 divides into the main flow channel 103 and the two bypass channels 104a, 104b, which are then brought together again immediately in front of the outlet opening 102. The two bypass channels 104a, 104b are identically shaped and arranged symmetrically with respect to the axis of symmetry S2 (FIG. 3). According to an alternative, not shown, the bypass ducts are not arranged symmetrically.
Der Hauptstromkanal 103 verbindet im Wesentlichen in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform geradlinig die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 miteinander, so dass der Fluidstrom 2 im Hauptstromkanal 103 im Wesentlichen entlang der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 strömt. Alternativ kann der HauptstromkanalThe main flow channel 103 essentially connects the inlet opening 101 and the outlet opening 102 to one another in a straight line in the embodiment shown in FIG. 1, so that the fluid flow 2 in the main flow channel 103 essentially flows along the longitudinal axis A of the fluidic component 1. Alternatively, the main flow channel
103 sichelförmig Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 miteinander verbinden. Die Nebenstromkanäle 104a, 104b erstrecken sich ausgehend von der Einlassöffnung 101 in einem ersten Abschnitt jeweils zunächst in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zu der Längsachse A in entgegengesetzte Richtungen. Anschließend biegen die Nebenstromkanäle 104a, 104b ab, so dass sie sich jeweils im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A (in Richtung auf die Auslassöffnung 102) erstrecken (zweiter Abschnitt). Um die Nebenstromkanale 104a, 104b und den Hauptstromkanal 103 wieder zusammenzuführen, ändern die Nebenstromkanale 104a, 104b am Ende des zweiten Abschnitts nochmals ihre Richtung, so dass sie jeweils im Wesentlichen in Richtung auf die Längsachse A gerichtet sind (dritter Abschnitt). In der Ausführungsform der Figur 1 ändert sich die Richtung der Nebenstromkanäle 104a, 104b beim Übergang vom zweiten in den dritten Abschnitt um einen Winkel von ca. 120°. Jedoch können für die Richtungsänderung zwischen diesen beiden Abschnitten der Nebenstromkanäle 104a, 104b auch andere als der hier genannte Winkel gewählt werden. Die Nebenstromkanäle 104a, 104b sind ein Mittel zur Beeinflussung der Richtung des Fluidstromes 2, der die Strömungskammer 10 durchströmt. Die Nebenstromkanäle 104a, 104b weisen hierfür jeweils einen Eingang 104a1 , 104b1 , der durch das der Auslassöffnung 102 zugewandte Ende der Nebenstromkanäle 104a, 104b gebildet wird, und jeweils einen Ausgang 104a2, 104b2 auf, der durch das der Einlassöffnung 101 zugewandte Ende der Nebenstromkanäle 104a, 104b gebildet wird. Durch die Eingänge 104a1 , 104b1 fließt ein kleiner Teil des Fluidstroms 2, die Nebenströme 23a, 23b (Figur 4), in die Nebenstromkanäle 104a, 104b. Der restliche Teil des Fluidstroms 2 (der sogenannte Hauptstrom 24) tritt über die Auslassöffnung 102 aus dem fluidischen Bauteil 1 aus (Figur 4). Die Nebenströme 23a, 23b treten an den Ausgängen 104a2, 104b2 aus den Nebenstromkanälen 104a, 104b aus, wo sie einen seitlichen (quer zur Längsachse A) Impuls auf den durch die Einlassöffnung 101 eintretenden Fluidstrom 2 ausüben können. Dabei wird die Richtung des Fluidstromes 2 derart beeinflusst, dass der an der Auslassöffnung 102 austretende Hauptstrom 24 räumlich oszilliert, und zwar in einer Ebene, in der der Hauptstromkanal 103 und die Nebenstromkanäle 104a, 104b angeordnet sind. Die Oszillationsebene, in der der Hauptstrom 24 oszilliert, entspricht der Symmetrieebene S1 beziehungsweise ist parallel zu der Symmetrieebene S1 . Die Oszillationsebene ist parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1 . Figur 4, die den oszillierenden Fluidstrom 2 darstellt, wird später näher erläutert. Die Nebenstromkanäle 104a, 104b weisen jeweils eine Querschnittsfläche auf, die über die gesamte Länge (vom Eingang 104a1 , 104b1 bis zum Ausgang 104a2, 104b2) der Nebenstromkanäle 104a, 104b nahezu konstant ist. Demgegenüber nimmt die Größe der Querschnittsfläche des Hauptstromkanals 103 in Strömungsrichtung des Hauptstromes 23 (also in Richtung von der Einlassöffnung 101 zu der Auslassöffnung 102) stetig zu, wobei die Form des Hauptstromkanals 103 spiegelsymmetrisch zu den Symmetrieebenen S1 und S2 ist. Der Hauptstromkanal 103 ist von jedem Nebenstromkanal 104a, 104b durch einen Block 11 a, 11 b getrennt. Die zwei Blöcke 11 a, 11 b sind in der Ausführungsform aus Figur 1 identisch in Form und Größe und symmetrisch bezüglich der Spiegelebene S2 angeordnet. Prinzipiell können sie jedoch auch unterschiedlich ausgebildet und/oder nicht symmetrisch ausgerichtet sein. Bei nicht symmetrischer Ausrichtung ist auch die Form des Hauptstromkanals 103 nicht symmetrisch zu der Spiegelebene S2. Die Form der Blöcke 11 a, 11 b, die in Figur 1 dargestellt ist, ist nur beispielhaft und kann variiert werden. Die Blöcke 11 a, 11 b aus Figur 1 weisen abgerundete Kanten auf. Am Eingang 104a1 , 104b1 der Nebenstromkanäle 104a, 104b, sind zudem Separatoren 105a, 105b in Form von Einbuchtungen vorgesehen. Dabei ragt am Eingang 104a1 , 104b1 jedes Nebenstromkanals 104a, 104b jeweils eine Einbuchtung 105a, 105b über einen Abschnitt der Umfangskante des Nebenstromkanals 104a, 104b in den jeweiligen Nebenstromkanal 104a, 104b und verändert an dieser Stelle unter Verkleinerung der Querschnittsfläche dessen Querschnittsform. In der Ausführungsform der Figur 1 ist der Abschnitt der Umfangskante so gewählt, dass jede Einbuchtung 105a, 105b (unter anderem auch) auf die Einlassöffnung 101 (im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A ausgerichtet) gerichtet ist. Alternativ können die Separatoren 105a, 105b anders ausgerichtet sein. Durch die Separatoren 105a, 105b wird die Abtrennung der Nebenströme 23a, 23b vom Hauptstrom 24 beeinflusst und gesteuert. Durch Form, Größe und Ausrichtung der Separatoren 105a, 105b kann die Menge, die aus dem Fluidstrom 2 in die Nebenstromkanäle 104a, 104b strömt, sowie die Richtung der Nebenströme 23a, 23b beeinflusst werden. Das führt wiederum zu einer Beeinflussung des Austrittswinkels des Hauptstroms 24 an der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 (und damit zu einer Beeinflussung des Oszillationswinkels) sowie der Frequenz, mit der der Hauptstrom 24 an der Auslassöffnung 102 oszilliert. Durch Wahl der Größe, Orientierung und/oder Form der Separatoren 105a, 105b kann somit gezielt das Profil des an der Auslassöffnung 102 austretenden Hauptstroms 24 beeinflusst werden. Alternativ kann auch nur am Eingang eines der beiden Nebenstromkanäle ein Separator vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Alternative können keine Separatoren vorgesehen sein. 103 sickle-shaped inlet port 101 and the outlet port 102 connect to each other. The bypass ducts 104a, 104b extend, starting from the inlet opening 101, in a first section, each initially at an angle of substantially 90 ° to the longitudinal axis A in opposite directions. Subsequently, the bypass ducts 104a, 104b bend so that they extend in each case substantially parallel to the longitudinal axis A (in the direction of the outlet opening 102) (second section). Around In order to recombine the bypass ducts 104a, 104b and the main flow duct 103, the bypass ducts 104a, 104b again change direction at the end of the second section, so that they are respectively directed substantially in the direction of the longitudinal axis A (third section). In the embodiment of Figure 1, the direction of the bypass ducts 104a, 104b changes at the transition from the second to the third section by an angle of about 120 °. However, for the change of direction between these two sections of the bypass ducts 104a, 104b, angles other than the one mentioned here can also be selected. The bypass ducts 104a, 104b are a means for influencing the direction of the fluid flow 2, which flows through the flow chamber 10. For this purpose, the bypass ducts 104a, 104b respectively have an inlet 104a1, 104b1, which is formed by the end of the bypass ducts 104a, 104b facing the outlet opening 102, and in each case an outlet 104a2, 104b2 which extends through the end of the bypass ducts 104a facing the inlet opening 101 , 104b is formed. Through the inputs 104a1, 104b1 flows a small part of the fluid flow 2, the secondary streams 23a, 23b (Figure 4), in the bypass channels 104a, 104b. The remaining part of the fluid flow 2 (the so-called main flow 24) exits the fluidic component 1 via the outlet opening 102 (FIG. 4). The secondary streams 23a, 23b emerge at the exits 104a2, 104b2 from the bypass ducts 104a, 104b, where they can exert a lateral (transversely to the longitudinal axis A) impulse on the fluid flow 2 entering through the inlet opening 101. In this case, the direction of the fluid flow 2 is influenced in such a way that the main flow 24 emerging at the outlet opening 102 spatially oscillates, in a plane in which the main flow passage 103 and the bypass flow passages 104a, 104b are arranged. The oscillation plane in which the main current 24 oscillates corresponds to the plane of symmetry S1 or is parallel to the plane of symmetry S1. The oscillation plane is parallel to the main extension plane of the fluidic component 1. FIG. 4, which represents the oscillating fluid flow 2, will be explained in more detail later. The bypass ducts 104a, 104b each have a cross-sectional area which is almost constant over the entire length (from the inlet 104a1, 104b1 to the outlet 104a2, 104b2) of the bypass ducts 104a, 104b. On the other hand, the size of the cross-sectional area of the main flow passage 103 in the flow direction of the main flow 23 (that is, in the direction from the inlet port 101 to the outlet port 102) steadily increases, and the shape of the main flow passage 103 is mirror-symmetrical to the planes of symmetry S1 and S2. The main flow channel 103 is separated from each bypass channel 104a, 104b by a block 11 a, 11 b. The two blocks 11 a, 11 b are identical in shape and size in the embodiment of Figure 1 and arranged symmetrically with respect to the mirror plane S2. In principle, however, they can also be designed differently and / or not aligned symmetrically. In non-symmetrical alignment and the shape of the main flow channel 103 is not symmetrical to the mirror plane S2. The shape of the blocks 11 a, 11 b, which is shown in Figure 1, is only an example and can be varied. The blocks 11 a, 11 b of Figure 1 have rounded edges. At the entrance 104a1, 104b1 of the bypass ducts 104a, 104b, also separators 105a, 105b are provided in the form of indentations. In this case, at the inlet 104a1, 104b1 of each bypass duct 104a, 104b, a recess 105a, 105b projects over a section of the peripheral edge of the bypass duct 104a, 104b into the respective bypass duct 104a, 104b and changes its cross-sectional shape at this point while reducing the cross-sectional area. In the embodiment of Figure 1, the portion of the peripheral edge is chosen so that each indentation 105a, 105b (among other things) is directed towards the inlet opening 101 (oriented substantially parallel to the longitudinal axis A). Alternatively, the separators 105a, 105b may be oriented differently. The separation of the secondary streams 23a, 23b from the main stream 24 is influenced and controlled by the separators 105a, 105b. By the shape, size and orientation of the separators 105a, 105b, the amount flowing from the fluid stream 2 into the bypass channels 104a, 104b and the direction of the secondary streams 23a, 23b can be influenced. This in turn leads to an influence of the outlet angle of the main flow 24 at the outlet opening 102 of the fluidic component 1 (and thus to influencing the oscillation angle) and the frequency at which the main flow 24 oscillates at the outlet opening 102. By selecting the size, orientation and / or shape of the separators 105a, 105b, the profile of the main flow 24 exiting at the outlet opening 102 can thus be influenced in a targeted manner. Alternatively, it is also possible to provide a separator only at the inlet of one of the two bypass ducts. According to another alternative, no separators can be provided.
Der Einlassöffnung 101 der Strömungskammer 10 ist stromaufwärts ein trichterförmiger Ansatz 106 vorgeschaltet, der sich in Richtung auf die Einlassöffnung 101 (stromabwärts) verjüngt. Auch die Strömungskammer 10 verjüngt sich, und zwar im Bereich der Auslassöffnung 102. Die Verjüngung wird von einem Auslasskanal 107 gebildet, der sich zwischen den Separatoren 105a, 105b und der Auslassöffnung 102 erstreckt. Dabei verjüngen sich der trichterförmige Ansatz 106 und der Auslasskanal 107 derart, dass nur deren Breite, das heißt deren Ausdehnung in der Symmetrieebene S1 senkrecht zu der Längsachse A, jeweils stromabwärts abnimmt. Gemäß einer Variante verjüngt sich der Auslasskanal 107 zunächst und erweitert sich dann stromabwärts wieder. Durch diese geometrische Form steht zusätzlich ein Mittel zur Einstellung des Oszillationswinkels des Fluidstroms zur Verfügung. Die Verjüngung wirkt sich nicht auf die Tiefe, das heißt die Ausdehnung in der Symmetrieebene S2 senkrecht zu der Längsachse A, des Ansatzes 106 und des Auslasskanals 107 aus (Figur 2). Alternativ können sich der Ansatz 106 und der Auslasskanal 107 auch jeweils in der Breite und in der Tiefe verjüngen. Ferner kann sich nur der Ansatz 106 in der Tiefe oder in der Breite verjüngen, während sich der Auslasskanal 107 sowohl in der Breite als auch in der Tiefe verjüngt, und umgekehrt. Das Ausmaß der Verjüngung des Auslasskanals 107 beeinflusst die Richtcharakteristik des aus der Auslassöffnung 102 austretenden Fluidstroms 2 und somit dessen Oszillationswinkel. Die Form des trichterförmigen Ansatzes 106 und des Auslasskanals 107 sind in Figur 1 nur beispielhaft gezeigt. Hier nimmt deren Breite stromabwärts jeweils linear ab. Andere Formen der Verjüngung sind möglich. The inlet opening 101 of the flow chamber 10 is upstream of a funnel-shaped projection 106, which tapers in the direction of the inlet opening 101 (downstream). The flow chamber 10 also tapers in the region of the outlet opening 102. The taper is formed by an outlet channel 107 which extends between the separators 105 a, 105 b and the outlet opening 102. In this case, the funnel-shaped projection 106 and the outlet channel 107 taper so that only whose width, that is to say the extent of which in the plane of symmetry S1 perpendicular to the longitudinal axis A, decreases in each case downstream. According to a variant, the outlet channel 107 initially tapers and then widens again downstream. This geometric shape additionally provides a means for adjusting the oscillation angle of the fluid flow. The taper does not affect the depth, that is, the extent in the plane of symmetry S2 perpendicular to the longitudinal axis A, the neck 106 and the outlet channel 107 (Figure 2). Alternatively, the lug 106 and the outlet channel 107 may also taper in width and depth, respectively. Further, only the lug 106 may taper in depth or width while the outlet channel 107 tapers both in width and depth, and vice versa. The extent of the taper of the outlet channel 107 influences the directional characteristic of the fluid flow 2 emerging from the outlet opening 102 and thus its oscillation angle. The shape of the funnel-shaped projection 106 and the outlet channel 107 are shown in FIG. 1 by way of example only. Here, their width decreases downstream each linear. Other forms of rejuvenation are possible.
Die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 weisen jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche auf. Alternativ kann die Querschnittsfläche auch andere Formen aufweisen. The inlet opening 101 and the outlet opening 102 each have a rectangular cross-sectional area. Alternatively, the cross-sectional area may also have other shapes.
Stromabwärts der Auslassöffnung 102 weist die Rückwand 13 einen gekrümmten Abschnitt 131 auf. Der gekrümmte Abschnitt 131 wird von einer rechteckigen Grundform gebildet, die um eine Achse, die sich im Wesentlichen entlang der internen bzw. externen Bauteilbreite bi, be erstreckt, in Richtung auf die Vorderwand 12 gewickelt ist. Der gekrümmte Abschnitt 131 ist ausgebildet, den Fluidstrom aus der ursprünglichen Oszillationsebene (parallel zu der Symmetrieebene S1 ) um einen Winkel α umzulenken. Der Umlenkwinkel α kann in einem Bereich von 0° bis 170°, insbesondere zwischen 10° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 20° bis 80° liegen. In der Ausführungsform aus Figur 1 beträgt der Umlenkwinkel α circa 65°. Dabei ist der Umlenkwinkel α über die gesamte Breite des gekrümmten Abschnitts 131 konstant. Alternativ kann der Umlenkwinkel α über die Breite des gekrümmten Abschnitts 131 variabel sein. Der gekrümmte Abschnitt 131 erstreckt sich über die gesamte externe Bauteilbreite be oder über die interne Bauteilbreite b,. Alternativ kann sich der gekrümmte Abschnitt 131 über einen kleineren Bereich, zumindest aber über die Breite bsx der Auslassöffnung 102 erstrecken. Gemäß einer weiteren Alternative weist der gekrümmte Abschnitt 131 keine rechteckige, sondern eine trapezförmige, dreieckige, halbkreisförmige oder anderweitige ebene Grundform auf. Der gekrümmte Abschnitt 131 weist eine Krümmung mit einem konstanten Krümmungsmaß auf. Dementsprechend ist der gekrümmte Abschnitt 131 entlang eines Kreisbogens mit dem Radius r gekrümmt (Figur 2). Das Verhältnis von Radius r zur Bauteiltiefe t liegt zwischen 3/4 und 50/1 , vorzugsweise 1/1 und 8/1. Alternativ kann das Krümmungsmaß variabel sein, so dass der gekrümmte Abschnitt 131 als Freiformfläche ausgebildet ist. Downstream of the outlet opening 102, the rear wall 13 has a curved portion 131. The curved portion 131 is formed by a rectangular basic shape that is wound around an axis extending substantially along the internal and external component width bi, b e toward the front wall 12. The curved portion 131 is designed to deflect the fluid flow from the original oscillation plane (parallel to the plane of symmetry S1) by an angle α. The deflection angle α may be in a range of 0 ° to 170 °, in particular between 10 ° and 90 °, particularly preferably between 20 ° to 80 °. In the embodiment of Figure 1, the deflection angle α is about 65 °. In this case, the deflection angle α is constant over the entire width of the curved portion 131. Alternatively, the deflection angle α across the width of the curved portion 131 may be variable. The curved portion 131 extends over the entire external component width b e or over the internal component width b ,. Alternatively, the curved portion 131 may extend over a smaller area, but at least the width bsx of the outlet opening 102. According to a further alternative, the curved portion 131 has no rectangular, but a trapezoidal, triangular, semi-circular or other planar basic shape. The curved portion 131 has a curvature with a constant curvature. Accordingly, the curved portion 131 is curved along a circular arc of radius r (FIG. 2). The ratio of radius r to the component depth t is between 3/4 and 50/1, preferably 1/1 and 8/1. Alternatively, the amount of curvature may be variable, so that the curved portion 131 is formed as a free-form surface.
In der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 schließt sich der gekrümmte Abschnitt nicht unmittelbar an die Auslassöffnung 102 an, sondern ist von dieser durch einen linearen Abschnitt 132 beabstandet. Der lineare Abschnitt 132 stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts 131 kann dazu dienen, die Position des Fluidstroms nach der Umlenkung zu beeinflussen und den Fluidstrahl senkrecht zu seiner Oszillationsebene aufzuweiten. Gemäß einer Alternative schließt sich der gekrümmte Abschnitt 131 unmittelbar an die Auslassöffnung 102 an. In the embodiment of FIGS. 1 to 3, the curved section does not directly adjoin the outlet opening 102, but is separated therefrom by a linear section 132. The linear portion 132 upstream of the curved portion 131 may serve to influence the position of the fluid flow after the deflection and to expand the fluid jet perpendicular to its plane of oscillation. According to an alternative, the curved portion 131 immediately adjoins the outlet opening 102.
In Figur 4 sind drei Momentaufnahmen eines Fluidstroms 2 zur Veranschaulichung der Strömungsrichtung (Stromlinien) des Fluidstroms 2 in dem fluidischen Bauteil 1 aus Figur 1 während eines Oszillationszyklus dargestellt (Abbildungen a) bis c)). In den Abbildungen a) und c) sind die Stromlinien für zwei Auslenkungen des austretenden Hauptstroms 24 dargestellt, die annähernd den maximalen Auslenkungen entsprechen. Der Winkel, den der austretende Hauptstrom 24 zwischen diesen beiden Maxima überstreicht ist der Oszillationswinkel. Abbildung b) zeigt die Stromlinien für eine Position des austretenden Hauptstroms 24, die ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Maxima aus den Abbildungen a) und c) liegt. Im Folgenden werden die Strömungen innerhalb des fluidischen Bauteils 1 während eines Oszillationszyklus beschrieben. FIG. 4 shows three snapshots of a fluid flow 2 for illustrating the flow direction (flow lines) of the fluid flow 2 in the fluidic component 1 from FIG. 1 during an oscillation cycle (FIGS. A) to c)). In Figures a) and c), the flow lines for two deflections of the exiting main flow 24 are shown, which correspond approximately to the maximum deflections. The angle that the exiting main flow 24 passes between these two maxima is the oscillation angle. Figure b) shows the flow lines for a position of the exiting main flow 24, which lies approximately in the middle between the two maxima from the figures a) and c). The following describes the flows within the fluidic component 1 during an oscillation cycle.
Zunächst wird der Fluidstrom 2 mit einem vorgegebenen Eingangsdruck über die Einlassöffnung 101 in das fluidische Bauteil 1 geleitet. Der Fluidstrom 2 erfährt im Bereich der Einlassöffnung 101 kaum einen Druckverlust, da er ungestört in den Hauptstromkanal 103 strömen kann. Der Fluidstrom 2 strömt zunächst entlang der Längsachse A in Richtung auf die Auslassöffnung 102. First of all, the fluid flow 2 is conducted into the fluidic component 1 via the inlet opening 101 at a predetermined inlet pressure. The fluid flow 2 hardly experiences a pressure loss in the region of the inlet opening 101, since it can flow undisturbed into the main flow channel 103. The fluid flow 2 initially flows along the longitudinal axis A in the direction of the outlet opening 102.
Durch Einbringen einer einmaligen zufälligen oder gezielten Störung wird der Fluidstrom 2 seitlich in Richtung der dem Hauptstromkanal 103 zugewandten Seitenwand des einen Blockes 11 a ausgelenkt, so dass die Richtung des Fluidstroms 2 zunehmend von der Längsachse A abweicht bis der Fluidstrom maximal ausgelenkt ist. Durch den sogenannten Coandä-Effekt legt sich der größte Teil des Fluidstroms 2, der sogenannte Hauptstrom 24, dabei an die Seitenwand des einen Blockes 11 a an und strömt dann entlang dieser Seitenwand. Im Bereich zwischen dem Hauptstrom 24 und dem anderen Block 11 b bildet sich ein Rezirkulationsgebiet 25b aus. Dabei wächst das Rezirkulationsgebiet 25b je mehr sich der Hauptstrom 24 an die Seitenwand des einen Blockes 11 a anlegt. Der Hauptstrom 24, tritt unter einem sich zeitlich ändernden Winkel bezüglich der Längsachse A aus der Auslassöffnung 102 aus. In Figur 4a) liegt der Hauptstrom 24 an der Seitenwand des einen Blockes 11 a an und das Rezirkulationsgebiet 25b weist seine maximale Größe auf. Zudem tritt der Hauptstrom 24 mit annähernd größtmöglicher Auslenkung aus der Auslassöffnung 102 aus. By introducing a single accidental or targeted disturbance of the fluid flow 2 is laterally deflected in the direction of the main flow channel 103 facing side wall of a block 11 a, so that the direction of the fluid flow 2 increasingly deviates from the longitudinal axis A until the fluid flow is deflected maximum. Due to the so-called Coanda effect, most of the fluid flow 2, the so-called main flow 24, settles. doing to the side wall of a block 11 a and then flows along this side wall. In the area between the main flow 24 and the other block 11 b, a recirculation area 25b is formed. In this case, the recirculation area 25b increases the more the main flow 24 to the side wall of a block 11 a applies. The main stream 24 exits the outlet port 102 at a time varying angle with respect to the longitudinal axis A. In Figure 4a), the main flow 24 is applied to the side wall of the one block 11 a and the recirculation area 25b has its maximum size. In addition, the main flow 24 emerges from the outlet opening 102 with approximately the greatest possible deflection.
Ein kleiner Teil des Fluidstroms 2, der sogenannte Nebenstrom 23a, 23b, trennt sich von dem Hauptstrom 24 und strömt in die Nebenstromkanäle 104a, 104b über deren Eingänge 104a1 , 104b1 . In der in Figur 4a) dargestellten Situation ist (aufgrund der Auslenkung des Fluidstroms 2 in Richtung des Blockes 11 a) der Teil des Fluidstroms 2, der in den Nebenstromkanal 104b fließt, der an den Block 11 b grenzt, an dessen Seitenwand sich der Hauptstrom 103 nicht anlegt, deutlich größer als der Teil des Fluidstroms 2, der in den Nebenstromkanal 104a fließt, der an den Block 11 a grenzt, an dessen Seitenwand sich der Hauptstrom 103 anlegt. In Figur 4a) ist also der Nebenstrom 23b deutlich größer als der Nebenstrom 23a, der nahezu vernachlässigbar ist. In der Regel kann die Umlenkung des Fluidstroms 2 in die Nebenstromkanäle 104a, 104b mit Separatoren beeinflusst und gesteuert werden. Die Nebenströme 23a, 23b (insbesondere der Nebenstrom 23b) fließen durch die Nebenstromkanäle 104a beziehungsweise 104b zu deren jeweiligen Ausgängen 104a2, 104b2 und geben damit dem an der Einlassöffnung 101 eintretenden Fluidstrom 2 einen Impuls. Da der Nebenstrom 23b größer ist als der Nebenstrom 23a überwiegt die Impulskomponente, die aus dem Nebenstrom 23b resultiert. A small part of the fluid flow 2, the so-called sidestream 23a, 23b, separates from the main flow 24 and flows into the bypass ducts 104a, 104b via their inlets 104a1, 104b1. In the situation shown in Figure 4a) (due to the deflection of the fluid flow 2 in the direction of the block 11 a) of the part of the fluid flow 2, which flows into the bypass duct 104 b, which borders on the block 11 b, on whose side wall, the main flow 103 does not apply, significantly larger than the part of the fluid flow 2, which flows into the bypass duct 104 a, which adjoins the block 11 a, on the side wall of which the main current 103 applies. In FIG. 4a), therefore, the secondary flow 23b is significantly greater than the secondary flow 23a, which is almost negligible. As a rule, the deflection of the fluid flow 2 into the bypass ducts 104a, 104b can be influenced and controlled by separators. The secondary streams 23a, 23b (in particular the secondary stream 23b) flow through the secondary flow channels 104a or 104b to their respective outlets 104a2, 104b2 and thus give a pulse to the fluid stream 2 entering at the inlet opening 101. Since the sub-stream 23b is larger than the sub-stream 23a, the pulse component resulting from the sub-stream 23b outweighs.
Der Hauptstrom 24 wird also durch den Impuls (des Nebenstroms 23b) an die Seitenwand des Blockes 11 a gedrückt. Gleichzeitig bewegt sich das Rezirkulationsgebiet 25b in Richtung auf den Eingang 104b1 des Nebenstromkanals 104b, wodurch die Zufuhr von Fluid in den Nebenstromkanal 104b gestört wird. Die Impulskomponente, die von dem Nebenstrom 23b resultiert, nimmt damit ab. Gleichzeitig verkleinert sich das Rezirkulationsgebiet 25b, während sich ein weiteres (anwachsendes) Rezirkulationsgebiet 25a zwischen dem Hauptstrom 24 und der Seitenwand des Blockes 11 a ausbildet. Hierbei nimmt auch die Zufuhr von Fluid in den Nebenstromkanal 104a zu. Die Impulskomponente, die von dem Nebenstrom 23a resultiert, nimmt damit zu. Die Impulskomponenten der Nebenströme 23a, 23b nähern sich im weiteren Verlauf immer weiter an, bis sie gleich groß sind und sich gegenseitig aufheben. In dieser Situation wird der eintretende Fluidstrom 2 nicht abgelenkt, so dass sich der Hauptstrom 24 ungefähr mittig zwischen den beiden Blöcken 11 a, 11 b bewegt und ohne Auslenkung aus der Auslassöffnung 102 austritt. Figur 4b) zeigt nicht exakt diese Situation, sondern eine Situation kurz zuvor. Im weiteren Verlauf nimmt die Zufuhr von Fluid in den Nebenstromkanal 104a immer weiter zu, so dass die Impulskomponente, die von dem Nebenstrom 23a resultiert, die Impulskomponente, die von dem Nebenstrom 23b resultiert, übersteigt. Der Hauptstrom 24 wird dadurch immer weiter von der Seitenwand des Blockes 11 a weggedrängt bis er an der Seitenwand des gegenüberliegenden Blockes 11 b aufgrund des Coandä-Effekts anliegt (Figur 4c)). Das Rezirkulationsgebiet 25b löst sich dabei auf, während das Rezirkulationsgebiet 25a zu seiner maximalen Größe anwächst. Der Hauptstrom 24 tritt nun mit maximaler Auslenkung, die im Vergleich zu der Situation aus Figur 4a) ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist, aus der Auslassöffnung 102 aus. Anschließend wird das Rezirkulationsgebiet 25a wandern und den Eingang 104a1 des Nebenstromkanals 104a blockieren, so dass die Zufuhr von Fluid hier wieder sinkt. In der Folge wird der Nebenstrom 23b die dominierende Impulskomponente liefern, so dass der Hauptstrom 24 wieder von der Seitenwand des Blocks 11 b weggedrückt wird. Die beschriebenen Änderungen erfolgen nun in umgekehrter Reihenfolge. The main stream 24 is thus pressed by the pulse (the secondary stream 23 b) to the side wall of the block 11 a. At the same time, the recirculation area 25b moves toward the entrance 104b1 of the bypass passage 104b, thereby disturbing the supply of fluid into the bypass passage 104b. The pulse component resulting from the bypass 23b decreases therewith. At the same time, the recirculation area 25b decreases, while a further (growing) recirculation area 25a is formed between the main flow 24 and the side wall of the block 11a. In this case, the supply of fluid in the bypass duct 104a increases. The pulse component resulting from the bypass 23a increases with it. The pulse components of the secondary streams 23a, 23b continue to approach in the further course, until they are the same size and cancel each other out. In this situation, the incoming fluid stream becomes 2 not deflected, so that the main flow 24 approximately centrally between the two blocks 11 a, 11 b moves and exits without deflection from the outlet opening 102. Figure 4b) does not show exactly this situation, but a situation shortly before. Further, the supply of fluid into the bypass passage 104a continues to increase, so that the pulse component resulting from the bypass 23a exceeds the pulse component resulting from the bypass 23b. The main flow 24 is thereby pushed further and further away from the side wall of the block 11 a until it abuts the side wall of the opposite block 11 b due to the Coanda effect (Figure 4c)). The recirculation area 25b dissolves while the recirculation area 25a increases to its maximum size. The main flow 24 now emerges from the outlet opening 102 with maximum deflection, which has an inverse sign in comparison to the situation from FIG. 4 a). Subsequently, the recirculation area 25a will migrate and block the entrance 104a1 of the bypass duct 104a, so that the supply of fluid here again decreases. As a result, the secondary flow 23b will deliver the dominant momentum component so that the main flow 24 is again forced away from the side wall of the block 11b. The changes described are now in reverse order.
Durch den beschriebenen Vorgang oszilliert der an der Auslassöffnung 102 austretende Hauptstrom 24 um die Längsachse A in einer Ebene, in der der Hauptstromkanal 103 und die Nebenstromkanäle 104a, 104b angeordnet sind, so dass ein hin- und her schweifender Fluidstrahl erzeugt wird. Um den beschriebenen Effekt zu erreichen, ist ein symmetrischer Aufbau des fluidischen Bauteils 1 nicht zwingend notwendig. By the operation described, the main flow 24 exiting at the outlet port 102 oscillates about the longitudinal axis A in a plane in which the main flow passage 103 and the bypass passages 104a, 104b are arranged, so that a fluid jet drifting back and forth is generated. In order to achieve the described effect, a symmetrical structure of the fluidic component 1 is not absolutely necessary.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen fluidischen Bauteils. Das fluidische Bauteil 1 aus den Figuren 5 und 6 unterscheidet sich von jenem der Figuren 1 bis 3 insbesondere durch den gekrümmten Abschnitt 131 . Dabei entspricht Figur 5 der Perspektive aus Figur 1 und Figur 6 der Perspektive aus Figur 2 (Schnittdarstellung entlang der Linie A'-A"). Da das fluidische Bauteil 1 aus Figur 5 stromaufwärts der Auslassöffnung 102 dem fluidischen Bauteil 1 aus Figur 1 entspricht, entspricht die Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus Figur 5 entlang der Linie B'- B" jener aus Figur 3 und ist nicht gesondert abgebildet. FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of the fluidic component according to the invention. The fluidic component 1 from FIGS. 5 and 6 differs from that of FIGS. 1 to 3 in particular by the curved portion 131. 2 corresponds to the perspective from FIG. 2 (sectional view along the line A'-A "), since the fluidic component 1 from FIG. 5 upstream of the outlet opening 102 corresponds to the fluidic component 1 from FIG. Corresponds to the sectional view of the fluidic component of Figure 5 taken along the line B'-B "that of Figure 3 and is not shown separately.
In der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 ist der gekrümmte Abschnitt 131 halbschalenförmig ausgebildet. Hier weist der gekrümmte Abschnitt 131 eine Krümmung in mehreren Ebenen auf, die in unterschiedlichen Winkeln (in einem Bereich von 0° bis 180°) zueinander und in einem festen Winkel zu der Haupterstreckungsebene (beispielsweise 90°) ausgerichtet sind. Alternativ können die Ebenen in unterschiedlichen Winkeln (in einem Bereich von 0° bis 180°) zueinander und zu der Haupterstreckungsebene ausgerichtet sein. Die Grundform des halbschalenförmig gekrümmten Abschnitts 131 ist ein Kreissegment, also eine Teilfläche einer Kreisfläche, die von einem Kreisbogen und einer Kreissehne begrenzt wird. Der halbschalenförmig gekrümmte Abschnitt 131 weist eine Krümmung mit unterschiedlichen Krümmungsradien r auf, deren Größe im Verhältnis zu der Bauteiltiefe t 1/2 bis 50/1 beträgt. Gemäß einer Alternative kann der Krümmungsradius r (in dem genannten Größenbereich) über den gesamten gekrümmten Abschnitt 131 konstant sein. In the embodiment of Figures 5 and 6, the curved portion 131 is formed in a half-shell shape. Here, the curved portion 131 has a curvature in multiple planes aligned at different angles (in a range of 0 ° to 180 °) to each other and at a fixed angle to the main plane of extension (for example 90 °). Alternatively, the planes may be oriented at different angles (in a range of 0 ° to 180 °) to each other and to the main plane of extension. The basic shape of the half shell-shaped curved portion 131 is a circle segment, that is, a partial area of a circular area bounded by a circular arc and a chord. The half shell-shaped curved portion 131 has a curvature with different radii of curvature r, the size of which is in proportion to the component depth t 1/2 to 50/1. According to an alternative, the radius of curvature r (in said size range) may be constant over the entire curved portion 131.
Der gekrümmte Abschnitt 131 erstreckt sich über die gesamte externe Bauteilbreite be. Alternativ kann sich der gekrümmte Abschnitt 131 nur über einen Teil der externen Bauteilbreite be (zum Beispiel über die interne Bauteilbreite b,), zumindest aber über die Breite bsx der Auslassöffnung 102 erstrecken. Gemäß einer weiteren Alternative kann sich der gekrümmte Abschnitt 131 über die externe Bauteilbreite be hinaus erstrecken. Abschnittsweise (entlang der Bauteilbreite b,, be betrachtet) ist stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts 131 ein linearer Abschnitt 132 angeordnet, wie in Figur 6 erkennbar. The curved portion 131 extends over the entire external component width b e . Alternatively, the curved portion 131 may extend only over part of the external component width b e (for example, over the internal component width b 1), but at least over the width bsx of the outlet opening 102. According to a further alternative, the curved portion 131 may extend beyond the external component width b e . Sectionally (viewed along the component width b, b e ), a linear section 132 is arranged upstream of the curved section 131, as can be seen in FIG.
Auf der der Vorderwand 12 zugewandten Seite des gekrümmten Abschnitts 131 ist eine Vielzahl von Leitelementen 14 (hier konkret fünf Leitelemente 14) angeordnet. Die Leitelemente 14 sind jeweils als länglicher Vorsprung ausgebildet. Die Leitelemente 14 sind dabei im Wesentlichen entlang der Fluidstromrichtung ausgerichtet. Da der gekrümmte Abschnitt 131 halbschalenförmig ist, erstrecken sich die einzelnen Leitelemente 14 jedoch nicht parallel zueinander sondern verlaufen strahlenartig mit stromabwärts zunehmendem Abstand zwischen zwei benachbarten Leitelementen 14. Gemäß einer Alternative weist der gekrümmte Abschnitt 131 keine Leitelemente auf. Die Leitelemente 14 sind konkret zwar nur im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 beschrieben, können jedoch auch bei den übrigen Ausführungsformen vorgesehen sein. So können beispielsweise bei der Ausführungsform aus Figur 1 mehrere Leitelemente über die gesamte Breite des gekrümmten Abschnitts verteilt und im Wesentlichen parallel zueinander (entlang der Achse A) angeordnet sein. Alternativ können sie strahlenartig wie in Figur 5 angeordnet sein, entsprechend der durch die Oszillationsbewegung variablen Ausrichtung des Fluidstroms. In Figur 7 sind weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen fluidischen Bauteils dargestellt, wobei die Schnittdarstellungen jeweils jener aus Figur 2 entsprechen. On the front wall 12 facing side of the curved portion 131 a plurality of guide elements 14 (in this case, specifically five guide elements 14) are arranged. The guide elements 14 are each formed as an elongated projection. The guide elements 14 are aligned substantially along the fluid flow direction. However, since the curved portion 131 is half-shell-shaped, the individual vanes 14 do not extend parallel to each other but radiate with the downstream increasing distance between two adjacent vanes 14. According to an alternative, the curved portion 131 has no vanes. Although the guide elements 14 are concretely described only in connection with the embodiment of Figures 5 and 6, but can also be provided in the other embodiments. For example, in the embodiment of FIG. 1, a plurality of guide elements can be distributed over the entire width of the curved section and arranged substantially parallel to one another (along the axis A). Alternatively, they may be arranged in a radial manner as in FIG. 5, corresponding to the orientation of the fluid flow which is variable by the oscillatory movement. FIG. 7 shows further embodiments of the fluidic component according to the invention, the sectional representations respectively corresponding to those of FIG.
Die Ausführungsform aus Teilbild 7a) unterscheidet sich von der Ausführungsform aus Figur 2 insbesondere darin, dass sich stromabwärts an den gekrümmten Abschnitt 131 ein linearer Abschnitt 132 anschließt. Der stromabwärts angeordnete lineare Abschnitt 132 kann eine räumliche Stabilisierung des durch den gekrümmten Abschnitt 131 umgelenkten Fluidstroms bewirken. Die Ausführungsform aus Teilbild 7b) unterscheidet sich von der Ausführungsform aus Teilbild 7a) insbesondere darin, dass neben der Rückwand 13 auch die Vorderwand 12 einen gekrümmten Abschnitt 121 aufweist. Dabei sind beide gekrümmten Abschnitte 121 , 131 in die gleiche Richtung gerichtet. An die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Vorderwand 12 und der Rückwand 13 schließt sich stromabwärts jeweils ein linearer Abschnitt 122, 132 an. Die Längen der beiden linearen Abschnitte 122, 132 sind dabei derart gewählt, dass die freien Enden der linearen Abschnitte 132 in einer Ebene angeordnet sind. Die Auslassöffnung 102 ist in diesem Ausführungsbeispiel an den freien Enden der linearen Abschnitte 122, 132 definiert. Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 und die linearen Abschnitte 122, 132 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass die Bauteiltiefe t stromabwärts abnimmt mit t-i>t.2>t.3. Durch die Verjüngung des fluidischen Bauteils 1 an seinem auslassseitigen Ende wird der austretende Fluidstrom gebündelt. The embodiment of sub-image 7a) differs from the embodiment of FIG. 2 in particular in that downstream of the curved section 131, a linear section 132 follows. The downstream linear portion 132 may provide spatial stabilization of the fluid flow deflected by the curved portion 131. The embodiment of sub-image 7b) differs from the embodiment of sub-image 7a) in particular in that in addition to the rear wall 13 and the front wall 12 has a curved portion 121. In this case, both curved sections 121, 131 are directed in the same direction. The curved sections 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 are followed downstream by a respective linear section 122, 132. The lengths of the two linear sections 122, 132 are chosen such that the free ends of the linear sections 132 are arranged in one plane. The outlet opening 102 is defined at the free ends of the linear sections 122, 132 in this embodiment. The curved sections 121, 131 and the linear sections 122, 132 are arranged relative to one another such that the component depth t decreases downstream with t-i> t.2> t.3. By the taper of the fluidic component 1 at its outlet end of the exiting fluid flow is bundled.
Alternativ kann die Bauteiltiefe t über die gesamte Bauteillänge I (von der Einlassöffnung 101 bis zur Auslassöffnung 102) konstant bleiben (Teilbild 7c)). Die Ausführungsform aus Teilbild 7c) entspricht - mit Ausnahme der Entwicklung der Bauteiltiefe t - prinzipiell der Ausführungsform aus Teilbild 7b). Einen weiteren Unterschied stellen die Längen der linearen Abschnitte 122, 132 und die Größe des Umlenkwinkels α dar. In der Ausführungsform aus Teilbild 7c) sind die linearen Abschnitte 122, 132 kürzer und der Umlenkwinkel α ist kleiner als in der Ausführungsform aus Teilbild 7b). Alternatively, the component depth t can remain constant over the entire component length I (from the inlet opening 101 to the outlet opening 102) (partial image 7c)). The embodiment of part 7c) corresponds - with the exception of the development of the component depth t - in principle, the embodiment of part 7b). Another difference is the lengths of the linear sections 122, 132 and the size of the deflection angle α. In the embodiment of part 7c), the linear sections 122, 132 are shorter and the deflection angle α is smaller than in the embodiment of part 7b).
Die Ausführungsform aus Teilbild 7d) unterscheidet sich von der Ausführungsform aus Figur 2 insbesondere darin, dass neben der Rückwand 13 auch die Vorderwand 12 einen gekrümmten Abschnitt 121 aufweist. Dabei sind beide gekrümmten Abschnitte 121 , 131 in die gleiche Richtung gerichtet. An die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Vorderwand 12 und der Rückwand 13 schließen sich keine linearen Abschnitte an. Die Längen der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 sind dabei derart gewählt, dass deren freie Enden 1211 , 1311 in einer Ebene angeordnet sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1 (und der Bauteillänge I) ist. Die Auslassöffnung 102 ist in diesem Ausführungsbeispiel an den freien Enden 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 definiert. Die Ausführungsformen aus den Teilbildern 7e) und 7f) entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform aus Teilbild 7d). Sie unterscheiden sich von der letztgenannten insbesondere darin, dass die Vorderwand 12 und die Rückwand 13 zusätzlich im Bereich der Einlassöffnung 101 jeweils einen gekrümmten Abschnitt 121 , 131 aufweisen. Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Vorderwand 12 und der Rückwand 13 im Bereich der Einlassöffnung 101 sind jeweils in die gleiche Richtung gerichtet. In Teilbild 7e) sind die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Einlassöffnung 101 zudem in die gleiche Richtung gerichtet wie die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Auslassöffnung 102, während in Teilbild 7f) die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 der Einlassöffnung 101 in die entgegengesetzte Richtung gerichtet sind. Durch die zusätzliche Krümmung im Bereich der Einlassöffnung 101 kann eine weitere Bauraumoptimierung des fluidischen Bauteils 1 erreicht werden. The embodiment of part of Figure 7d) differs from the embodiment of Figure 2, in particular, that in addition to the rear wall 13 and the front wall 12 has a curved portion 121. In this case, both curved sections 121, 131 are directed in the same direction. The curved sections 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 are not followed by linear sections. The lengths of the curved sections 121, 131 are chosen such that their free ends 1211, 1311 are arranged in a plane which is substantially perpendicular to the Main extension plane of the fluidic component 1 (and the component length I) is. The outlet opening 102 is defined in this embodiment at the free ends 1211, 1311 of the curved portions 121, 131. The embodiments of the partial images 7e) and 7f) essentially correspond to the embodiment of partial image 7d). They differ from the latter in particular in that the front wall 12 and the rear wall 13 additionally each have a curved portion 121, 131 in the region of the inlet opening 101. The curved portions 121, 131 of the front wall 12 and the rear wall 13 in the region of the inlet opening 101 are respectively directed in the same direction. In panel 7e), the curved portions 121, 131 of the inlet opening 101 are also directed in the same direction as the curved portions 121, 131 of the outlet opening 102, while in the partial image 7f), the curved portions 121, 131 of the inlet opening 101 are directed in the opposite direction are. Due to the additional curvature in the region of the inlet opening 101, a further installation space optimization of the fluidic component 1 can be achieved.
In Figur 8 sind verschiedene Ausführungsformen für die Gestaltung des freien Endes 1311 eines gekrümmten Abschnitts 131 der Rückwand 13 (Vorderwand) und des freien Endes 123 der Vorderwand 12 (Rückwand) im Bereich der Auslassöffnung 102 dargestellt. Sofern sich an einen gekrümmten Abschnitt 131 stromabwärts ein linearer Abschnitt anschließt, so sind die im Folgenden hinsichtlich der freien Enden 1311 , 123 beschriebenen Merkmale auf das freie Ende des linearen Abschnitts übertragbar. In Teilbild 8a) weist das freie Ende 123 der Vorderwand 12 eine eckige Kante auf, während das freie Ende des gekrümmten Abschnitts eine abgerundete Kante hat. Die eckige Ausgestaltung verringert die Aufweitung des Fluidstroms senkrecht zu seiner Oszillationsebene, während eine abgerundete Ausgestaltung die Aufweitung des Fluidstroms senkrecht zu seiner Oszillationsebene unterstützt. Die Ausführungsform aus Teilbild 8a) ist demnach geeignet, einen Fluidstrom zu erzeugen, der in eine Richtung (nämlich in Richtung der Rückwand 13) aufgeweitet ist. Je nach der konkreten Ausgestaltung der Kanten kann die Aufweitung feinjustiert werden. So sind insbesondere spitz zulaufende freie Enden 123, 1311 (wie in Teilbild 8b) dargestellt) geeignet, eine Aufweitung weitestgehend zu verhindern. In Teilbild 8c) ist das freie Ende 123 der Vorderwand 12 vorrangig abgerundet, weist jedoch auch eine eckige Komponente auf. Damit fällt das freie Ende 123 der Vorderwand 12 leicht eckiger aus als das freie Ende 1311 des gekrümmten Abschnitts 131 der Rückwand 13, so dass sich der Fluidstrom in Richtung der Rückwand 13 etwas stärker aufweitet als in Richtung der Vorderwand 12. Das freie Ende 1311 des gekrümmten Abschnitts 131 in Teilbild 8d) weist eine eckige Kante auf. Auf der der Vorderwand 12 zugewandten Seite des gekrümmten Abschnitts 131 ist eine Kavität 15 ausgebildet. Die Kavität 15 ist eine Vertiefung in der Oberfläche des gekrümmten Abschnitts 131 . Die Kavität 15 kann den austretenden Fluidstrom stabilisieren und ein Aufweiten in Richtung des freien Endes 1311 vermeiden/verringern. Demgegenüber weist das freie Ende 123 der Vorderwand 12 in Teilbild 8d) eine Kante mit einem Störelement 16 auf. Das Störelement 16 ist ein Vorsprung, der auf der Stirnseite der Kante ausgebildet ist. Das Störelement 16 ist geeignet, den Fluidstrom in Richtung des freien Endes, in dem das Störelement 16 vorgesehen ist, aufzuweiten. Das StörelementVarious embodiments for the design of the free end 1311 of a curved portion 131 of the rear wall 13 (front wall) and the free end 123 of the front wall 12 (rear wall) in the region of the outlet opening 102 are shown in FIG. If a linear section 131 adjoins a curved section 131 downstream, then the features described below with regard to the free ends 1311, 123 can be transferred to the free end of the linear section. In part image 8a), the free end 123 of the front wall 12 has an angular edge, while the free end of the curved portion has a rounded edge. The angular configuration reduces the expansion of the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation, while a rounded configuration helps to widen the fluid flow perpendicular to its plane of oscillation. The embodiment of sub-image 8a) is therefore suitable for generating a fluid flow which is expanded in one direction (namely in the direction of the rear wall 13). Depending on the specific configuration of the edges, the expansion can be finely adjusted. For example, tapered free ends 123, 1311 (as shown in FIG. 8b) are suitable for largely preventing expansion. In part 8c), the free end 123 of the front wall 12 is primarily rounded, but also has a polygonal component. Thus, the free end 123 of the front wall 12 is slightly more angular than the free end 1311 of the curved portion 131 of the rear wall 13, so that the fluid flow in Direction of the rear wall 13 slightly more extensive than in the direction of the front wall 12. The free end 1311 of the curved portion 131 in part 8d) has an angular edge. On the front wall 12 facing side of the curved portion 131, a cavity 15 is formed. The cavity 15 is a recess in the surface of the curved portion 131. The cavity 15 can stabilize the exiting fluid flow and avoid / reduce expansion in the direction of the free end 1311. In contrast, the free end 123 of the front wall 12 in sub-image 8 d) has an edge with a disruptive element 16. The interference element 16 is a projection which is formed on the end face of the edge. The perturbation element 16 is suitable for expanding the fluid flow in the direction of the free end in which the perturbation element 16 is provided. The fault element
16 und die Kavität 15 können beliebig miteinander kombiniert werden, so dass an den freien Enden nur (ein) Störelement(e), nur (eine) Kavität(en) oder beide Mittel vorgesehen sein können. Die in den Teilbildern 8a)-d) dargestellten Gestaltungen der freien Enden 123, 1311 sind je nach Bedarf frei kombinierbar. Ferner können die Formen der freien Enden 1311 der gekrümmten Abschnitte 131 auf die freien Enden 123 der Vorderwände 12 übertragen werden und vice versa. Figur 9 zeigt eine Ausführungsform des fluidischen Bauteils 1 , das im Wesentlichen der Ausführungsform aus Figur 7b) entspricht, sich von letzterer jedoch durch eine Öffnung 17 unterscheidet, die in dem gekrümmten Abschnitt 131 der Rückwand 13 ausgebildet ist und die eine Fluidverbindung durch den gekrümmten Abschnitt 131 hindurch ermöglicht. Die Öffnung 17 ist parallel zur Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1 und insbesondere parallel zu der Bauteillänge I ausgerichtet. Durch diese Öffnung 17 kann Fluid insbesondere nach einem Abschalten des fluidischen Bauteils ablaufen. Die Öffnung16 and the cavity 15 can be combined with each other, so that at the free ends only (one) interfering element (s), only (one) cavity (s) or both means can be provided. The designs of the free ends 123, 1311 shown in the partial images 8a) -d) can be freely combined as required. Further, the shapes of the free ends 1311 of the curved portions 131 may be transmitted to the free ends 123 of the front walls 12 and vice versa. FIG. 9 shows an embodiment of the fluidic component 1 which substantially corresponds to the embodiment of FIG. 7b), but differs from the latter by an opening 17 formed in the curved section 131 of the rear wall 13 and which fluidly connects through the curved section 131 allows through. The opening 17 is aligned parallel to the main extension plane of the fluidic component 1 and in particular parallel to the component length I. Through this opening 17, fluid can drain in particular after a shutdown of the fluidic component. The opening
17 kann prinzipiell auch mit anderen Ausführungsformen des fluidischen Bauteils kombiniert werden. In Figur 10 sind verschiedene Ausführungsformen der Stirnseite des freien Endes 1311 des gekrümmten Abschnitts 131 der Rückwand 13 dargestellt. Dabei soll die Form der Stirnseite jeweils die Form des gesamten gekrümmten Abschnitts 131 repräsentieren. Demnach weisen die gekrümmten Abschnitte 131 neben einer Krümmung, die in einer Ebene senkrecht zur Bauteilbreite b,, be ausgebildet sind, auch Krümmungen in anderen Ebenen auf. Die hier dargestellten Ausführungsformen können ebenso auf einen gekrümmten Abschnitt 121 der Vorderwand 12 übertragen werden. Die in den Teilbildern 10a) bis 10e) dargestellten gekrümmten Abschnitte 131 erstrecken sich jeweils über die gesamte externe Bauteilbreite be und sind Teil einer Rückwand 13. Die jeweils untere Kante soll dabei der Vorderwand 12 zugewandt sein. Die Kanten sind hier eckig ausgebildet, können jedoch abgerundet sein (vergleiche Ausführungen zu den Figuren 8a) bis 8d)). 17 can in principle also be combined with other embodiments of the fluidic component. In Figure 10, various embodiments of the end face of the free end 1311 of the curved portion 131 of the rear wall 13 are shown. In this case, the shape of the end face should in each case represent the shape of the entire curved section 131. Accordingly, the curved portions 131 next to a curvature, which are formed in a plane perpendicular to the component width b ,, b e , also curvatures in other planes. The embodiments illustrated herein may also be transferred to a curved portion 121 of the front wall 12. The curved portions 131 shown in the partial images 10a) to 10e) each extend over the entire external component width b e and are part of a rear wall 13. The respective lower edge is intended to face the front wall 12. The edges are here formed angular, but may be rounded (see comments on the figures 8a) to 8d)).
In Teilbild 10a) ist die entlang der Bauteillänge I verlaufende linke Seite von der Vorderwand weg gerichtet, während die entlang der Bauteillänge I verlaufende rechte Seite auf die Vorderwand zu gerichtet ist, so dass die Form entlang der externen Bauteilbreite be betrachtet im Wesentlichen tildenformig ist. In Teilbild 10b) sind die entlang der Bauteillänge I verlaufenden linken und rechten Seiten jeweils auf die Vorderwand zu gerichtet, so dass der gekrümmte Abschnitt von der Vorderwand betrachtet konkav gekrümmt ist. Diese Ausführungsform kann den Fluidstrom räumlich bündeln. In Teilbild 10c) sind die entlang der Bauteillänge I verlaufenden linken und rechten Seiten jeweils von der Vorderwand weg gerichtet, so dass der gekrümmte Abschnitt von der Vorderwand betrachtet konvex gekrümmt ist. Diese Ausführungsform kann den Fluidstrom entlang der Bauteilbreite aufweiten. In sub-image 10a), the left side running along the component length I is directed away from the front wall, while the right side extending along the component length I is directed towards the front wall, so that the shape is substantially tildeformig as viewed along the external component width b e , In partial image 10b), the left and right sides extending along the component length I are directed towards the front wall, respectively, so that the curved section is concavely curved viewed from the front wall. This embodiment can spatially concentrate the fluid flow. In partial image 10c), the left and right sides extending along the component length I are each directed away from the front wall, so that the curved portion is convexly curved viewed from the front wall. This embodiment can expand the fluid flow along the component width.
In den Ausführungsformen der Teilbilder 10a)-10c) ändert sich der Krümmungsradius (um Achsen, die im Wesentlichen entlang der Bauteillänge verlaufen) stetig, ohne Ausbildung von Sprüngen und Kanten. Die Ausführungsform aus Teilbild 10d) entspricht prinzipiell der Ausführungsform aus Teilbild 10b), während die Ausführungsform aus Teilbild 10e) prinzipiell der Ausführungsform aus Teilbild 10c) entspricht. Die Teilbilder 10d) und 10e) unterscheiden sich von den Teilbildern 10b) und 10 c) dahin, dass sie einen Krümmungssprung aufweisen. Der Krümmungssprung ist eine sprunghafte Änderung des Krümmungsmaßes. Die Ausführungsformen der Teilbilder 10d) und 10e) weisen jeweils zwei Flächen auf, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind und eine Kante ausbilden, die sich im Wesentlichen entlang der Bauteillänge I erstreckt. Die konkave beziehungsweise konvexe Form aus den Teilbildern 10d) und 10e) haben ebenfalls eine bündelnde beziehungsweise aufweitende Wirkung auf den austretenden Fluidstrom. In the embodiments of the sub-images 10a) -10c), the radius of curvature (about axes that extend substantially along the length of the component) changes continuously, without the formation of cracks and edges. The embodiment of partial image 10d) corresponds in principle to the embodiment of partial image 10b), while the embodiment of partial image 10e) corresponds in principle to the embodiment of partial image 10c). The partial images 10d) and 10e) differ from the partial images 10b) and 10c) in that they have a curvature jump. The curvature jump is a sudden change in the curvature. The embodiments of the partial images 10d) and 10e) each have two surfaces which are arranged at an angle to each other and form an edge which extends substantially along the component length I. The concave or convex shape from the partial images 10d) and 10e) also have a bundling or expanding effect on the exiting fluid flow.
Die in Figur 10 dargestellten Verformungen des gekrümmten Abschnitts 131 können zudem auf die Strömungskammer 10 und ihre Vorder- und Rückwand 12, 13 ausgedehnt werden. In Figur 11 a) ist eine Strömungskammer 10 (in einer Ansicht, die jener aus Figur 3 entspricht) dargestellt, die in Anlehnung an die Form des gekrümmten Abschnitts 131 aus Figur 10a) ausgebildet ist. Die Vorder- und Rückwand 12, 13 sind entlang der Bauteilbreite jeweils tildenformig gekrümmt, wobei sie die gleiche Form und Ausrichtung aufweisen. In Figur 11 b) ist eine Strömungskammer 10 (in einer Ansicht, die jener aus Figur 3 entspricht) dargestellt, die in Anlehnung an die Form des gekrümmten Abschnitts aus Figur 10c) ausgebildet ist. Die Vorder- und Rückwand 12, 13 beschreiben entlang der Bauteilbreite jeweils eine Parabel, wobei sie die gleiche Form und Ausrichtung aufweisen. Der Hauptstromkanäle 103 und die Nebenstromkanäle 104a, 104b liegen in den Figuren 11 a) und 11 b) nicht exakt in einer Ebene. Ihre relative Ausrichtung ist vielmehr an die Tildenbeziehungsweise Parabelform der Vorder- und Rückwand 12, 13 angepasst. Alternativ können der Hauptstromkanal 103 und die Nebenstromkanäle 104a, 104b in einer Ebene angeordnet sein. Die Strömungskammern 10 aus den Figuren 11 a) und 11 b) sind nur beispielhaft. Darüber hinaus können die Strömungskammern auch in Anlehnung an die Form des gekrümmten Abschnitts 131 aus den Figur 10b), d) und e) ausgebildet sein. The deformations of the curved portion 131 shown in FIG. 10 can also be extended to the flow chamber 10 and its front and rear walls 12, 13. In FIG. 11 a), a flow chamber 10 (in a view corresponding to that of FIG. 3) is shown, which is formed on the basis of the shape of the curved section 131 of FIG. 10 a). The front and rear walls 12, 13 are each Tildenformig curved along the component width, wherein they have the same shape and orientation. In FIG. 11 b) shows a flow chamber 10 (in a view corresponding to that of FIG. 3), which is formed on the basis of the shape of the curved section from FIG. 10 c). The front and rear walls 12, 13 each describe a parabola along the component width, wherein they have the same shape and orientation. The main flow channels 103 and the bypass channels 104a, 104b are not exactly in one plane in FIGS. 11 a) and 11 b). Their relative orientation is rather adapted to the Tildenbeziehungsweise parabolic shape of the front and rear walls 12, 13. Alternatively, the main flow channel 103 and the bypass channels 104a, 104b may be arranged in a plane. The flow chambers 10 from FIGS. 11 a) and 11 b) are only examples. In addition, the flow chambers may also be formed in accordance with the shape of the curved portion 131 of FIGS. 10b), d) and e).
In Figur 12 ist beispielhaft eine Möglichkeit der Befestigung eines erfindungsgemäßen fluidischen Bauteils 1 an der Wand 2 eines Reinigungsgeräts dargestellt. Dabei liegt das fluidische Bauteil 1 mit seiner Vorderwand 12 an der Wand 2 des Reinigungsgeräts an und ist an dieser (beispielsweise mittels Schrauben) befestigt. Insbesondere liegt das fluidische Bauteil an der dem Nutzvolumen 3 abgewandten Seite der Wand 2 an. In der Wand 2 ist eine Öffnung 21 ausgebildet, durch die der gekrümmte Abschnitt 131 der Rückwand 13 des fluidischen Bauteils 1 hindurch und in das Nutzvolumen 3 hinein ragt. Sofern der gekrümmte Abschnitt 131 kürzer als in der Ausführungsform aus Figur 12 ausgebildet ist, kann das fluidische Bauteil 1 derart angeordnet werden, dass der durch den gekrümmten Abschnitt 131 umgelenkte Fluidstrom durch die Öffnung 21 hindurch und in das Nutzvolumen 3 hinein strömt. Alternativ kann das fluidische Bauteil 1 auf der dem Nutzvolumen 3 zugewandten Seite der Wand 2 angeordnet sein. Dabei kann das fluidische Bauteil 1 mit seiner Rückwand 13 an der Wand 2 anliegen und an dieser befestigt sein. Der gekrümmte Abschnitt 131 ragt dann von der Wand 2 ab und in das Nutzvolumen 3 hinein. Die Figuren 13 und 14 zeigen zwei weitere Ausführungsformen des fluidischen Bauteils 1 . Diese beiden Ausführungsformen unterscheiden sich von jener aus Figur 1 insbesondere dadurch, dass in dem Auslasskanal 107 ein Strömungsteiler 108 vorgesehen ist, an den Eingängen 104a1 , 104b1 der Nebenstromkanäle 104a, 104b jedoch kein Separator. Auch ist die Form der Blöcke 11 a, 11 b unterschiedlich. Die grundsätzlichen geometrischen Eigenschaften dieser beiden Ausführungsformen stimmen jedoch mit denen des fluidischen Bauteils 1 aus Figur 1 überein. Der Strömungsteiler 108 hat jeweils die Form eines dreieckigen Keils. Der Keil hat eine Tiefe, die der Bauteiltiefe t im Bereich des Strömungsteilers 108 entspricht. (Die Bauteiltiefe t ist hier beispielhaft über das gesamte fluidische Bauteil 1 konstant.) Damit teilt der Strömungsteiler 108 den Auslasskanal 107 in zwei Subkanäle mit zwei Auslassöffnungen 102 und den Fluidstrom 2 in zwei Subströme, die aus dem fluidischen Bauteil 1 austreten. Durch den im Zusammenhang mit der Figur 4 beschriebenen Oszillationsmechanismus treten die zwei Subströme gepulst aus den beiden Auslassöffnungen 102 aus und werden von dem gekrümmten Abschnitt 131 umgelenkt. In der Ausführungsform aus Figur 13 erstreckt sich der Strömungsteiler 108 im Wesentlichen in dem Auslasskanal 107, während er in der Ausführungsform aus Figur 14 bis in den Hauptstromkanal 103 hineinragt. Die Form und Größe des Strömungsteilers 108 ist prinzipiell je nach der gewünschten Anwendung frei wählbar. Auch können mehrere Strömungsteiler (nebeneinander entlang der Bauteilbreite) vorgesehen sein, um den austretenden Fluidstrahl in mehr als zwei Subströme zu unterteilen. FIG. 12 shows by way of example a possibility of fastening a fluidic component 1 according to the invention to the wall 2 of a cleaning device. In this case, the fluidic component 1 rests with its front wall 12 on the wall 2 of the cleaning device and is attached to this (for example by means of screws). In particular, the fluidic component rests against the side of the wall 2 facing away from the useful volume 3. In the wall 2, an opening 21 is formed, through which the curved portion 131 of the rear wall 13 of the fluidic component 1 extends through and into the useful volume 3. If the curved section 131 is shorter than in the embodiment of FIG. 12, the fluidic component 1 can be arranged such that the fluid flow deflected by the curved section 131 flows through the opening 21 and into the useful volume 3. Alternatively, the fluidic component 1 can be arranged on the side of the wall 2 facing the useful volume 3. In this case, the fluidic component 1 with its rear wall 13 rest against the wall 2 and be attached thereto. The curved section 131 then projects from the wall 2 and into the useful volume 3. FIGS. 13 and 14 show two further embodiments of the fluidic component 1. These two embodiments differ from that of FIG. 1 in particular in that a flow divider 108 is provided in the outlet channel 107, but no separator is provided at the entrances 104a1, 104b1 of the bypass channels 104a, 104b. Also, the shape of the blocks 11 a, 11 b is different. However, the basic geometric properties of these two embodiments are the same as those of the fluidic component 1 of FIG. The flow divider 108 each has the shape of a triangular wedge. The wedge has a depth which corresponds to the component depth t in the region of the flow divider 108. (In this case, the component depth t is constant over the entire fluidic component 1, by way of example.) The flow divider 108 thus divides the outlet duct 107 into two subchannels with two outlet openings 102 and the fluid flow 2 into two substubes which emerge from the fluidic component 1. By virtue of the oscillation mechanism described in connection with FIG. 4, the two sub-streams emerge pulsed from the two outlet openings 102 and are deflected by the curved section 131. In the embodiment of Figure 13, the flow divider 108 extends substantially in the outlet channel 107, while in the embodiment of Figure 14 extends into the main flow channel 103. The shape and size of the flow divider 108 is in principle freely selectable depending on the desired application. It is also possible to provide a plurality of flow dividers (side by side along the component width) in order to subdivide the exiting fluid jet into more than two substreams.
Die Figuren 13 und 14 zeigen auch zwei weitere Ausführungsformen für die Blöcke 11 a, 11 b. Jedoch sind diese Formen nur beispielhaft und nicht ausschließlich im Zusammenhang mit dem Strömungsteiler 108 vorzusehen. Ebenso können die Blöcke 11 a, 11 b bei Verwendung eines Strömungsteilers 108 anders ausgebildet sein. Die Blöcke aus Figur 13 weisen eine im Wesentlichen trapezförmige Grundform auf, die sich stromabwärts (in der Breite) verjüngt und von deren Enden jeweils ein dreieckiger Vorsprung in den Hauptstromkanal 103 hineinragt. Die Blöcke 11 a, 11 b aus Figur 14 ähneln denen aus Figur 1 , weisen jedoch keine abgerundeten Ecken auf. Figures 13 and 14 also show two further embodiments of the blocks 11 a, 11 b. However, these forms are intended to be exemplary only and not limited to flow divider 108. Likewise, the blocks 11 a, 11 b may be formed differently when using a flow divider 108. The blocks of FIG. 13 have a substantially trapezoidal basic shape, which tapers downstream (in the width) and from whose ends a triangular projection in each case projects into the main flow channel 103. The blocks 11 a, 11 b of Figure 14 are similar to those of Figure 1, but have no rounded corners.
In den Figuren 15 bis 19 sind verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform des fluidischen Bauteils 1 dargestellt. In dieser Ausführungsform weisen die Vorderwand 12 und die Rückwand 13 jeweils im Bereich der Auslassöffnung 102 einen gekrümmten Abschnitt 121 , 131 auf. In dieser Ausführungsform ist die Auslassöffnung 102 der Strömungskammer 10 am stromaufwärtigen Ende der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 definiert, so dass sich die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 unmittelbar stromabwärts an die Auslassöffnung 102 der Strömungskammer 10 anschließen. Dabei sind die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 jeweils nur auf der Seite der Vorderwand 12 und der Rückwand 13 ausgebildet, die der Rückwand 13 beziehungsweise der Vorderwand 12 zugewandt ist. Alternativ können die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 zusätzlich auf der Seite der Vorderwand 12 und der Rückwand 13 ausgebildet sein, die von der Rückwand 13 beziehungsweise von der Vorderwand 12 abgewandt ist. Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 begrenzen (in Richtung der Bauteiltiefe t betrachtet) einen Auslassbereich 18. Der Auslassbereich 18 weist eine Auslassöffnung 181 auf, die durch die stromabwärtigen Enden 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 gebildet wird. An dem der Auslassöffnung 181 gegenüberliegenden Ende des Auslassbereichs 18 befindet sich die Auslassöffnung 102 der Strömungskammer 10. FIGS. 15 to 19 show various views of a further embodiment of the fluidic component 1. In this embodiment, the front wall 12 and the rear wall 13 each have a curved portion 121, 131 in the region of the outlet opening 102. In this embodiment, the outlet opening 102 of the flow chamber 10 is defined at the upstream end of the curved portions 121, 131, so that the curved portions 121, 131 immediately follow downstream of the outlet opening 102 of the flow chamber 10. In this case, the curved sections 121, 131 are respectively formed only on the side of the front wall 12 and the rear wall 13, which faces the rear wall 13 and the front wall 12, respectively. Alternatively, the curved portions 121, 131 may be additionally formed on the side of the front wall 12 and the rear wall 13 facing away from the rear wall 13 and the front wall 12, respectively. The curved sections 121, 131 define (viewed in the direction of the component depth t) an outlet region 18. The outlet region 18 has an outlet opening 181, which is formed by the downstream ends 1211, 1311 of the curved sections 121, 131. At the end of the outlet region 18 opposite the outlet opening 181, there is the outlet opening 102 of the flow chamber 10.
Die Form der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 ändert sich von ihrem stromaufwärtigen Ende (Auslassöffnung 102) zu ihrem stromabwärtigen Ende (Auslassöffnung 181 ). Die Auslassöffnung 102 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dessen Größe durch die Breite bsx und die Tiefe bestimmt wird. Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 weisen stromabwärts derAuslassoffnung 102 jeweils eine Krümmung auf, die sich in einer Ebene erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1 und zu der Bauteillänge I ist. Die Krümmung ist am stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 jeweils kreisbogenförmig, wobei sich die Radien der beiden Kreisbögen unterscheiden, die Mittelpunkte der beiden Kreisbögen aufeinanderliegen und sich die Kreisbögen über den gleichen Winkel (bezüglich Größe und Ausrichtung) erstrecken. Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 schließen an ihrem stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 die Auslassöffnung 181 des Auslassbereichs 18 ein, die quer zur Ausströmungsrichtung des Fluidstroms 2 eine sichelförmige Querschnittsfläche aufweist (Figur 17). Die Form der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 ändert sich von ihrem stromaufwärtigen Ende (Auslassöffnung 102) zu ihrem stromabwärtigen Ende (Auslassöffnung 181 ) derart, dass sich die Querschnittsfläche zwischen den gekrümmten Abschnitten 121 , 131 von einer Rechteckform zu einer Sichelform ändert. Alternativ kann die Auslassöffnung 181 auch einen S-förmigen Querschnitt aufweisen. Entsprechend ist die Krümmung der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 S-förmig. The shape of the curved portions 121, 131 changes from its upstream end (exhaust port 102) to its downstream end (exhaust port 181). The outlet opening 102 has a substantially rectangular cross-section whose size is determined by the width bsx and the depth. The curved sections 121, 131 each have, downstream of the outlet opening 102, a curvature that extends in a plane that is substantially perpendicular to the main extension plane of the fluidic component 1 and to the component length I. The curvature at the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131 are each circular arc-shaped, with the radii of the two circular arcs differing, the centers of the two circular arcs lying on one another and the arcs extending over the same angle (in terms of size and orientation). The curved portions 121, 131 include at their downstream end 1211, 1311 the outlet port 181 of the outlet portion 18, which has a crescent-shaped cross-sectional area transverse to the outflow direction of the fluid flow 2 (Figure 17). The shape of the curved portions 121, 131 changes from its upstream end (discharge port 102) to its downstream end (discharge port 181) such that the cross-sectional area between the curved portions 121, 131 changes from a rectangular shape to a sickle shape. Alternatively, the outlet port 181 may also have an S-shaped cross-section. Accordingly, the curvature of the curved portions 121, 131 is S-shaped.
Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 sind von ihrem stromaufwärtigen Ende bis zu ihrem stromabwärtigen Ende symmetrisch bezüglich einer Spiegelebene S2, die im Wesentlichen senkrecht zur Bauteilbreite b verläuft (Figuren 17 bis 19). Jedoch können die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 auch nicht symmetrisch sein oder eine andere Symmetrie als die Spiegelsymmetrie aufweisen. The curved portions 121, 131 are symmetrical from their upstream end to their downstream end with respect to a mirror plane S2 that is substantially perpendicular to the component width b (FIGS. 17 to 19). However, the curved portions 121, 131 may not be symmetrical or have a different symmetry than the mirror symmetry.
Das Ausmaß der Krümmung der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 ist in dieser Ausführungsform an jedem Punkt der Krümmung innerhalb einer beliebig gewählten Ebene (die senkrecht zur Bauteillänge I gerichtet ist) gleich groß und ungleich null. Die Krümmung weist in dieser Ebene demnach eine Kreisbogenform auf. Alternativ kann das Ausmaß der Krümmung der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 an einzelnen (oder allen) Punkten der Krümmung innerhalb dieser Ebene unterschiedlich groß sein. Innerhalb derselben Ebene ist das Ausmaß der Krümmung für jeden der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 (aufgrund der unterschiedlichen Kreisbogenradien r-m, r-m) unterschiedlich. Dabei entspricht der Betrag der Krümmungen dem Kehrwert der Radien r-m und
Figure imgf000032_0001
. Vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 nehmen die Kreisbogenradien r-m, r-m stetig zu, so dass sich das Ausmaß der Krümmung innerhalb jedes gekrümmten Abschnitts 121 , 131 vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 ändert. Grundsätzlich kann sich das Ausmaß der Krümmung innerhalb jedes gekrümmten Abschnitts 121 , 131 vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 auch andersartig ändern. Während die Kreisbogenradien n2i, n3i vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 stetig zunehmen, bleibt der Winkel, über den sich die Kreisbögen erstrecken konstant. Demzufolge nimmt die Länge der Kreisbögen (und auch die Querschnittsfläche des Auslassbereichs 18) vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende 1211 , 1311 der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 ebenfalls stetig zu. Die Auslassöffnung 181 hat demnach eine größere Querschnittsfläche als die Auslassöffnung 102. An der Auslassöffnung 181 des Auslassbereichs 18 können/kann sich der gekrümmte Abschnitt 121 und/oder der gekrümmte Abschnitt 131 über die gesamte externe Bauteilbreite be oder über die interne Bauteilbreite b, erstrecken. Alternativ können/kann sich der gekrümmte Abschnitt 121 und/oder der gekrümmte Abschnitt 131 an der Auslassöffnung 181 des Auslassbereichs 18 über eine andere Breite, zumindest aber über die Breite bsx der Auslassöffnung 102 erstrecken.
The amount of curvature of the curved portions 121, 131 in this embodiment is the same and non-zero at any point of the curve within any arbitrary plane (which is perpendicular to the component length I). The curvature therefore has a circular arc shape in this plane. Alternatively, the extent of the Curvature of the curved portions 121, 131 at individual (or all) points of the curvature be different in size within this plane. Within the same plane, the amount of curvature is different for each of the curved portions 121, 131 (due to the different circular arc radii rm, rm). The amount of curvature corresponds to the reciprocal of the radii rm and
Figure imgf000032_0001
, From the upstream end to the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131, the circular arc radii rm, rm steadily increase, so that the amount of curvature within each curved portion 121, 131 changes from the upstream end to the downstream end 1211, 1311. In principle, the amount of curvature within each curved portion 121, 131 from the upstream end to the downstream end 1211, 1311 may also change differently. As the circular arc radii n 2 i, n 3 i increase steadily from the upstream end to the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131, the angle over which the circular arcs extend remains constant. As a result, the length of the circular arcs (and also the cross-sectional area of the outlet portion 18) from the upstream end to the downstream end 1211, 1311 of the curved portions 121, 131 also increases steadily. Accordingly, the outlet opening 181 has a larger cross-sectional area than the outlet opening 102. At the outlet opening 181 of the outlet area 18, the curved portion 121 and / or the curved portion 131 can extend over the entire external component width b e or over the internal component width b i , Alternatively, the curved portion 121 and / or the curved portion 131 at the outlet port 181 of the outlet portion 18 may extend over a different width, but at least the width bsx of the outlet port 102.
Der Abstand tie zwischen den gekrümmten Abschnitten 121 , 131 ist in dieser Ausführungsform innerhalb einer beliebig gewählten Ebene, die senkrecht zu der Bauteillänge I verläuft, konstant und entspricht der Differenz der Radien n2i und r-m . Zudem ist der Abstand ti8 vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende des Auslassbereichs 18 konstant und entspricht der Tiefe der Auslassöffnung 102. Grundsätzlich kann der Abstand tie ausgehend von der Auslassöffnung 102 hin zur Auslassöffnung 181 (vom stromaufwärtigen Ende hin zum stromabwärtigen Ende) variabel sein. The distance tie between the curved portions 121, 131 is in this embodiment, within an arbitrary plane which is perpendicular to the component length I, constant and corresponds to the difference of the radii n 2 i and rm. In addition, the distance ti 8 from the upstream end to the downstream end of the outlet portion 18 is constant and corresponds to the depth of the outlet port 102. Basically, the distance tie from the outlet port 102 to the outlet port 181 (from the upstream end to the downstream end) may be variable.
Der Auslassbereich 18 wird durch die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 einerseits und durch seitliche Begrenzungsflächen 182a, 182b andererseits begrenzt, wobei die seitlichen Begrenzungsflächen 182a, 182b die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 an deren seitlichen Enden (entlang der Bauteillänge I betrachtet) miteinander verbinden. Somit bildet der Auslassbereich 18 eine Art Tunnel, der die Auslassöffnung 102 und die Auslassöffnung 181 miteinander verbindet. In Figur 19 ist die Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils 1 aus Figur 17 entlang der Linie C'-C" dargestellt. Die Höhe der Linie C'-C" ist derart gewählt, dass die seitlichen Begrenzungsflächen 182a, 182b in der Schnittdarstellung gut sichtbar sind. Grundsätzlich kann der Auslassbereich 18 jedoch auch ohne die seitlichen Begrenzungsflächen ausgebildet sein. Bei Vorhandensein der seitlichen Begrenzungsflächen 182a, 182b können diese den Oszillationswinkel des Fluidstroms in dem Auslassbereich 18 einschränken oder leicht aufweiten. The outlet region 18 is bounded by the curved sections 121, 131 on the one hand and by lateral boundary surfaces 182a, 182b on the other hand, the lateral Boundary surfaces 182a, 182b, the curved portions 121, 131 at the lateral ends (viewed along the component length I) connect together. Thus, the outlet region 18 forms a kind of tunnel which connects the outlet opening 102 and the outlet opening 181 to one another. 17 shows the sectional view of the fluidic component 1 from FIG. 17 along the line C'-C "The height of the line C'-C" is selected such that the lateral boundary surfaces 182a, 182b are clearly visible in the sectional view. In principle, however, the outlet region 18 can also be formed without the lateral boundary surfaces. In the presence of the lateral boundary surfaces 182a, 182b, these may restrict or slightly expand the oscillation angle of the fluid flow in the outlet region 18.
Die Länge e des Auslassbereiches 18 erstreckt sich zwischen der Auslassöffnung 102 und der Auslassöffnung 181 (Figur 19). Die Länge e des Auslassbereiches 18 ist von unterschiedlichen Eingangsgrößen abhängig, beispielsweise vom Eingangsdruck des Fluids, der gewünschten Krümmung der Oszillationsebene des Fluidstroms sowie von der Art des Fluids. Beispielsweise kann bei einem Eingangsdruck von über 1 ,5 bar (über dem Umgebungsdruck) die Länge hs mindestens % der Auslassbreite bsx oder der Auslasstiefe tio2 der Auslassöffnung 102 der Strömungskammer 10 betragen. Mit steigendem Eingangsdruck erhöht sich die Länge hs des Auslassbereichs 18. So kann die Länge hs des Auslassbereichs 18 bis zum 5-fachen der Bauteillänge I (zwischen der Einlassöffnung 101 und der Auslassöffnung 102 der Strömungskammer 10) betragen. The length e of the outlet area 18 extends between the outlet opening 102 and the outlet opening 181 (FIG. 19). The length e of the outlet region 18 is dependent on different input variables, for example the inlet pressure of the fluid, the desired curvature of the oscillation plane of the fluid flow and the type of fluid. For example, at an inlet pressure above 1.5 bar (above ambient pressure), the length hs may be at least% of the outlet width bsx or the outlet tio2 of the outlet opening 102 of the flow chamber 10. As the inlet pressure increases, the length hs of the outlet area 18 increases. Thus, the length hs of the outlet area 18 may be up to 5 times the length of the component I (between the inlet opening 101 and the outlet opening 102 of the flow chamber 10).
Die beiden gekrümmten Abschnitte 121 und 131 sind ausgebildet, um die Oszillationsebene des aus der Auslassöffnung 102 austretenden Fluidstroms 2 zu krümmen. So wird durch die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 die ursprünglich ebene Oszillationsfläche stetig durch die Führung der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 (aufgrund des Coandä-Effekts) in eine gekrümmten Oszillationsfläche überführt, ohne dabei die Oszillation des Fluidstahls zu behindern. Um diesen Effekt zu erreichen, würde bereits einer der beiden gekrümmten Abschnitte 121 , 131 ausreichen. Wie in Figur 15 schematisch angedeutet oszilliert der Fluidstrom 2, der aus dem fluidischen Bauteil 1 aus Figur 15 austritt, in einer gekrümmten Oszillationsfläche, die ein sichelförmiges Sprühbild aufweist. The two curved portions 121 and 131 are formed to curve the plane of oscillation of the fluid flow 2 exiting the outlet port 102. Thus, by the curved portions 121, 131, the originally flat oscillation surface is steadily transferred by the guide of the curved portions 121, 131 (due to the Coanda effect) into a curved oscillation surface without hindering the oscillation of the fluid steel. In order to achieve this effect, one of the two curved sections 121, 131 would already be sufficient. As schematically indicated in FIG. 15, the fluid flow 2 emerging from the fluidic component 1 of FIG. 15 oscillates in a curved oscillation surface which has a crescent-shaped spray pattern.
Ferner weist das fluidische Bauteil 1 aus den Figuren 15 bis 19 eine Strömungskammer 10 und stromaufwärts der Strömungskammer 10 einen trichterförmigen Ansatz 106 auf. Die Strömungskammer 10 und der trichterförmige Ansatz 106 entsprechen hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise im Wesentlichen der Strömungskammer 10 und dem trichterförmigen Ansatz 106 der Ausführungsformen aus den Figuren 1 und 5. Der trichterförmige Ansatz 106 und die Strömungskammer 10 (von der Einlassöffnung 101 bis zur Auslassöffnung 102) weisen eine konstante Bauteiltiefe t auf. Grundsätzlich muss die Bauteiltiefe t nicht konstant sein. In den Figuren 20 bis 22 sind verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform des fluidischen Bauteils 1 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von jener aus den Figuren 15 bis 19 insbesondere darin, dass der Auslassbereich 18 in Richtung der Rückwand 13 ausgelenkt ist. In dieser Ausführungsform ist die konvexe Seite der Krümmung der gekrümmten Abschnitte 121 , 131 in Richtung der Rückwand 13 gerichtet. Die Achse, die den Mittelpunkt der Auslassöffnung 102 mit dem Mittelpunkt der Auslassöffnung 181 verbindet, schließt in dieser Ausführungsform einen Winkel α mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils ein. Der Winkel α kann zwischen 0° und 160° liegen. Demnach sind die Auslassöffnung 102 und die Auslassöffnung 181 entlang der Bauteiltiefe t gegeneinander verschoben. Durch diese (im Vergleich zur Ausführungsform aus den Figuren 15 bis 19) zusätzliche Umlenkungsrichtungskomponente wird die Krümmung der Oszillationsebene und somit die Krümmung des Sprühwinkels verstärkt, und der Strahl wird aus der ursprünglichen Oszillationsebene herausbewegt. Furthermore, the fluidic component 1 from FIGS. 15 to 19 has a flow chamber 10 and, upstream of the flow chamber 10, a funnel-shaped projection 106. The flow chamber 10 and the funnel-shaped projection 106 correspond in terms of structure and operation substantially the flow chamber 10 and the funnel-shaped projection 106 of the embodiments of Figures 1 and 5. The funnel-shaped approach 106 and the flow chamber 10 (from the inlet opening 101 to the outlet opening 102) have a constant component depth t. Basically, the component depth t does not have to be constant. FIGS. 20 to 22 show various views of a further embodiment of the fluidic component 1. This embodiment differs from that of FIGS. 15 to 19, in particular in that the outlet region 18 is deflected in the direction of the rear wall 13. In this embodiment, the convex side of the curvature of the curved portions 121, 131 is directed toward the rear wall 13. The axis connecting the center of the outlet opening 102 with the center of the outlet opening 181, in this embodiment, forms an angle α with the main plane of extension of the fluidic component. The angle α can be between 0 ° and 160 °. Accordingly, the outlet opening 102 and the outlet opening 181 along the component depth t are shifted from each other. By this (in comparison to the embodiment of Figures 15 to 19) additional deflection direction component, the curvature of the oscillation plane and thus the curvature of the spray angle is amplified, and the beam is moved out of the original oscillation plane.
Die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 können in einer beliebigen Ebene senkrecht zur Bauteilbreite zudem entlang einer gekrümmten Linie verlaufen, das heißt in dieser Ebene eine Krümmung aufweisen. Das Krümmungsmaß kann dabei beliebig sein. Wenn das Ausmaß der Krümmung null ist, verlaufen die gekrümmten Abschnitte 121 , 131 in dieser Ebene zwischen der Auslassöffnung 102 und der Auslassöffnung 181 linear. In der Ausführungsform aus Figur 20 verlaufen die gekrümmten Abschnitte in einer beliebigen Ebene senkrecht zur Bauteilbreite linear, während sie in einer beliebigen Ebene senkrecht zur Bauteillänge entlang eine kreisbogenförmigen Krümmung verlaufen. Die Sehnenlängen S121 und S131 der kreisbogenförmigen Krümmung der gekrümmten Abschnitte 121 und 131 können gleich lang (Figur 23) oder unterschiedlich lang (Figuren 17, 21 , 24) sein. In den Ausführungsformen der Figuren 17, 21 und 24 ist die Sehnenlänge Si3i größer als die Sehnenlänge S121 , da der Kreisbogenradius Π3ΐ größer ist als der Kreisbogenradius r-m , während sich die Kreisbögen über einen gleich großen Winkel erstrecken und die Mittelpunkte der beiden Kreisbögen aufeinander liegen. In der Ausführungsform der Figur 23 sind die Sehnenlängen S121 und S131 gleich lang, da die Kreisbogenradien r-m und r-m gleich groß sind und sich die Kreisbögen über einen gleich großen Winkel erstrecken, während die Mittelpunkte der beiden Kreisbögen entlang der Bauteiltiefe gegeneinander versetzt sind. Da sich in der Ausführungsform der Figur 24 die Kreisbögen jeweils über einen Winkel von 180° erstrecken, ist der Unterschied zwischen den Sehnenlängen S121 und S131 das Doppelte des Abstands tie zwischen den gekrümmten Abschnitten 121 , 131 . Die Sehnenlänge(n) S121 und/oder S131 können/kann größer als, kleiner als oder gleich der internen Bauteilbreite b, sein. Die Sehnenlänge kann je nach gewünschtem Sprühwinkel und gewünschter Krümmung des Fluidstroms variiert werden. The curved sections 121, 131 can also extend along a curved line in an arbitrary plane perpendicular to the component width, ie have a curvature in this plane. The curvature can be arbitrary. When the amount of curvature is zero, the curved portions 121, 131 in this plane between the outlet port 102 and the outlet port 181 are linear. In the embodiment of FIG. 20, the curved sections extend linearly in an arbitrary plane perpendicular to the component width, while they extend in an arbitrary plane perpendicular to the component length along an arcuate curvature. The chord lengths S121 and S131 of the arcuate curvature of the curved portions 121 and 131 may be the same length (FIG. 23) or different lengths (FIGS. 17, 21, 24). In the embodiments of FIGS. 17, 21 and 24, the chord length Si3i is greater than the chord length S121, since the circular arc radius Π3ΐ is greater than the circular arc radius rm, while the circular arcs extend over an equal angle and the centers of the two circular arcs lie on one another. In the embodiment of Figure 23, the chord lengths S121 and S131 are the same length, since the circular arc radii rm and rm are the same size and the circular arcs over an equal extend large angle, while the centers of the two circular arcs are offset from each other along the component depth. In the embodiment of FIG. 24, since the circular arcs each extend through an angle of 180 °, the difference between the chord lengths S121 and S131 is twice the distance between the curved portions 121, 131. The chord length (s) S121 and / or S131 may be greater than, less than, or equal to the internal component width b. The chord length can be varied depending on the desired spray angle and the desired curvature of the fluid flow.
Die Ausführungsformen der Figuren 23 und 24 können einen Auslassbereich 18 aufweisen, dessen Achse, die den Mittelpunkt der Auslassöffnung 102 mit dem Mittelpunkt der Auslassöffnung 181 verbindet, entweder einen Winkel α mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils einschließt (in Anlehnung an die Ausführungsform aus den Figuren 20 bis 22) oder in der Haupterstreckungsebene liegt (in Anlehnung an die Ausführungsform aus den Figuren 15 bis 19). The embodiments of FIGS. 23 and 24 may have an outlet region 18 whose axis, which connects the center of the outlet opening 102 with the center of the outlet opening 181, either forms an angle α with the main plane of extension of the fluidic component (based on the embodiment of FIGS 20 to 22) or in the main extension plane (based on the embodiment of Figures 15 to 19).
In den Figuren 25 und 26 ist eine Anordnung von zwei fluidischen Bauteilen 1 -1 und 1-2 dargestellt, wobei hier beispielhaft zwei fluidische Bauteile gemäß der Ausführungsform aus Figur 24 gewählt wurden, bei denen die Achse, die den Mittelpunkt der Auslassöffnung 102 mit dem Mittelpunkt der Auslassöffnung 181 verbindet, jeweils einen Winkel α mit der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils einschließt. Dabei sind die beiden fluidischen Bauteile baugleich und derart (spiegelsymmetrisch) angeordnet, dass die beiden Vorderwände 12 einander zugewandt sind. In dieser Ausführungsform sind die beiden sichelförmigen Auslassöffnungen 181 in einer Ebene angeordnet und bilden eine im Wesentlichen ringförmige Auslassöffnung mit einer Unterbrechung hi/2. Mit dieser Anordnung der beiden fluidischen Bauteile kann ein kegelförmiges Sprühbild erzeugt werden. Auch andere relative Anordnungen der beiden fluidischen Bauteile sind möglich, bei denen die Auslassöffnungen 181 nebeneinander angeordnet sind. Auch können andere (baugleiche oder nicht baugleiche) fluidische Bauteile zusammen angeordnet werden. Die Formen der fluidischen Bauteile 1 der Figuren 1 bis 26 sind nur beispielhaft. Der erfindungsgemäße gekrümmte Abschnitt ist auch auf andere, bereits bekannte fluidische Bauteile, wie beispielsweise fluidische Bauteile nach S. Gopalan und G. Russell, die auf Basis von Strahlkollisionen arbeiten (z.B. bekannt aus WO 2008/076346 A2), Warrenbauteile (z.B. bekannt aus US 2005/0077399 A1 ), fluidische Bauteile nach Bauer (z.B. bekannt aus US 4244230) oder Hufeisenbauteile (z.B. bekannt aus US 4157161 ), anwendbar. FIGS. 25 and 26 show an arrangement of two fluidic components 1 -1 and 1 2, wherein two fluidic components according to the embodiment of FIG. 24 have been selected here by way of example, in which the axis connecting the center of the outlet opening 102 with the Center of the outlet port 181 connects, each enclosing an angle α with the main extension plane of the fluidic component. In this case, the two fluidic components are identical and arranged in such a way (mirror-symmetrically) that the two front walls 12 face each other. In this embodiment, the two crescent-shaped outlet openings 181 are arranged in a plane and form a substantially annular outlet opening with an interruption hi / 2. With this arrangement of the two fluidic components, a conical spray pattern can be generated. Other relative arrangements of the two fluidic components are possible in which the outlet openings 181 are arranged side by side. Also, other (identical or not identical) fluidic components can be arranged together. The shapes of the fluidic components 1 of Figures 1 to 26 are only exemplary. The curved section according to the invention is also applicable to other already known fluidic components, such as fluidic components according to S. Gopalan and G. Russell, which work on the basis of beam collisions (eg known from WO 2008/076346 A2), Warren components (eg known from US Pat 2005/0077399 A1), fluidic components according to Bauer (eg known from US 4244230) or horseshoe components (eg known from US 4157161).

Claims

Patentansprüche claims
1. Fluidisches Bauteil (1 ) mit einer Vorderwand (12) und einer Rückwand (13), die sich im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene des fluidischen BauteilsA fluidic component (1) having a front wall (12) and a rear wall (13) substantially parallel to a main extension plane of the fluidic component
(1 ) erstrecken und zwischen denen eine Strömungskammer (10) angeordnet ist, die von einem Fluidstrom (2) durchströmbar ist, der durch eine Einlassöffnung (101 ) der Strömungskammer (10) in die Strömungskammer (10) eintritt und durch eine Auslassöffnung (102) der Strömungskammer (10) aus der Strömungskammer (10) austritt und dessen Strömungsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderwand (12) und/oder die Rückwand (13) im Bereich der Auslassöffnung (102) einen gekrümmten Abschnitt (121 , 131 ) aufweist/aufweisen, der ausgebildet ist, die Strömungsrichtung des Fluidstroms im Bereich der Auslassöffnung (102) umzulenken und dass die Strömungskammer (10) mindestens ein Mittel (104a, 104b) zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms(1) and between which a flow chamber (10) is arranged, which can be traversed by a fluid flow (2) which enters the flow chamber (10) through an inlet opening (101) of the flow chamber (10) and through an outlet opening (102 ) of the flow chamber (10) from the flow chamber (10) and whose flow direction is substantially parallel to the main plane, characterized in that the front wall (12) and / or the rear wall (13) in the region of the outlet opening (102) has a curved Section (121, 131), which is configured to divert the flow direction of the fluid flow in the region of the outlet opening (102) and that the flow chamber (10) at least one means (104a, 104b) for forming an oscillation of the fluid flow
(2) im Bereich der Auslassöffnung (102) aufweist, wobei der Fluidstrom stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts (121 , 131 ) in einer Oszillationsebene oszilliert. (2) in the region of the outlet opening (102), wherein the fluid flow oscillates upstream of the curved portion (121, 131) in an oscillation plane.
Fluidisches Bauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderwand (12) und die Rückwand (13) jeweils ein auslassseitiges Ende aufweisen und dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) im Bereich des auslassseitigen Endes der Vorderwand (12) beziehungsweise der Rückwand (13) ausgebildet ist. A fluidic component (1) according to claim 1, characterized in that the front wall (12) and the rear wall (13) each have an outlet end and that the curved portion (121, 131) in the region of the outlet end of the front wall (12) and the rear wall (13) is formed.
Fluidisches Bauteil (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderwand (12) und die Rückwand (13) jeweils eine Breite aufweisen und dass sich der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) über die gesamte Breite der Vorderwand (12) beziehungsweise der Rückwand (13) am auslassseitigen Ende erstreckt. A fluidic component (1) according to claim 2, characterized in that the front wall (12) and the rear wall (13) each have a width and that the curved portion (121, 131) over the entire width of the front wall (12) and the Rear wall (13) at the outlet end extends.
4. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (102) zwischen der Vorderwand (12) und der Rückwand (13) angeordnet ist und sich von der Vorderwand (12) bis zur Rückwand (13) erstreckt. 4. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (102) between the front wall (12) and the rear wall (13) is arranged and extending from the front wall (12) to the rear wall (13). extends.
5. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) nicht parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) ist. 5. fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the curved portion (121, 131) is not parallel to the main extension plane of the fluidic component (1).
6. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) eine Krümmung in mindestens einer Ebene aufweist, die in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene ausgerichtet ist. 6. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the curved portion (121, 131) has a curvature in at least one plane, which is aligned at an angle of 90 ° to the main plane of extension.
7. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) ein freies Ende (1211 , 1311 ) mit einer Kante aufweist, wobei die Kante eckig oder abgerundet ist. 7. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the curved portion (121, 131) has a free end (1211, 1311) with an edge, wherein the edge is square or rounded.
8. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (131 ) der Rückwand (13) stromabwärts über die Vorderwand (12) hinausragt, sofern nur die Rückwand (13) einen gekrümmten Abschnitt (131 ) aufweist. 8. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the curved portion (131) of the rear wall (13) protrudes downstream beyond the front wall (12), provided that only the rear wall (13) has a curved portion (131). having.
9. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den gekrümmten Abschnitt (121 , 131 ) stromabwärts und/oder stromaufwärts ein linearer Abschnitt (122, 132) anschließt. 9. fluidic component (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the curved portion (121, 131) downstream and / or upstream of a linear portion (122, 132) is connected.
10. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Strömungskammer (10) zugewandten Seite des gekrümmten Abschnitts (121 , 131 ) mindestens ein Leitelement (14) vorgesehen ist, das sich im Wesentlichen entlang der Strömungsrichtung erstreckt. 10. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that on the flow chamber (10) facing side of the curved portion (121, 131) at least one guide element (14) is provided which extends substantially along the flow direction extends.
Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gekrümmten Abschnitt (121 , 131 ) mindestens eine Öffnung (17) vorgesehen ist. Fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one opening (17) is provided in the curved section (121, 131).
Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationsebene, in der der Fluidstrom (2) stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts (121 , 131 ) oszilliert, im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) ist. A fluidic component (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plane of oscillation in which the fluid flow (2) oscillates upstream of the curved portion (121, 131) is substantially parallel to the main plane of extension of the fluidic component (1).
13. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskammer (10) einen Hauptstromkanal (103), der die Einlassöffnung (101 ) und die Auslassöffnung (102) miteinander verbindet, und mindestens einen Nebenstromkanal (104a, 104b) als ein Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms (2) im Bereich der Auslassöffnung (102) aufweist. 13. The fluidic component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow chamber (10) has a main flow channel (103) which connects the inlet opening (101) and the outlet opening (102) to each other, and at least one bypass channel (104a, 104b) as a means for forming an oscillation of the fluid flow (2) in the region of the outlet opening (102).
14. Fluidverteilungsgerät mit mindestens einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Fluidstrahls, wobei das Fluidverteilungsgerät insbesondere eine Spülmaschine, ein Geschirrspüler, ein industrielles Teilereinigungsgerät, ein Dampfkonvektomat oder eine Waschmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung ein fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche oder nach einem der Ansprüche 15 bis 18 ist. 14. Fluid distribution device with at least one device for generating a fluid jet, wherein the fluid distribution device is in particular a dishwasher, a dishwasher, an industrial parts cleaning device, a Dampfkonvektomat or a washing machine, characterized in that the at least one device is a fluidic component (1) according to one of previous claims or any one of claims 15 to 18.
15. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) eine Krümmung in einer Ebene aufweist, die in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) und im Wesentlichen parallel zu einer15. Fluidic component (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the curved portion (121, 131) has a curvature in a plane which is at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component (1). and essentially parallel to one
Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms (2) stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts (121 , 131 ) ausgerichtet ist. Main propagation direction of the fluid flow (2) upstream of the curved portion (121, 131) is aligned.
16. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) eine Krümmung in mehreren Ebenen aufweist, die jeweils in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) und in einem Winkel von 0° bis 180° zueinander ausgerichtet sind. 16. A fluidic component (1) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the curved portion (121, 131) has a curvature in several planes, each at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component (1 ) and are aligned at an angle of 0 ° to 180 ° to each other.
17. Fluidisches Bauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) eine Krümmung in einer Ebene aufweist, die in einem Winkel von 90° zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) und im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptausbreitungsrichtung des Fluidstroms (2) stromaufwärts des gekrümmten Abschnitts (121 , 131 ) ausgerichtet ist. 17. Fluidic component (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the curved portion (121, 131) has a curvature in a plane which is at an angle of 90 ° to the main extension plane of the fluidic component (1). and is oriented substantially perpendicular to a main propagation direction of the fluid flow (2) upstream of the curved portion (121, 131).
18. Fluidisches Bauteil (1 ) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gekrümmte Abschnitt (121 , 131 ) von seinem stromaufwärtigen Ende zu seinem stromabwärtigen Ende entlang einer Achse erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils (1 ) ist oder einen Winkel (a) zwischen 0° und 160° mit der Haupterstreckungsebene einschließt. 18. A fluidic component (1) according to claim 17, characterized in that the curved portion (121, 131) extends from its upstream end to its downstream end along an axis substantially parallel to the main plane of extension of the fluidic component (1). or includes an angle (a) between 0 ° and 160 ° with the main plane of extension.
PCT/EP2017/061030 2016-05-13 2017-05-09 Fluidic component WO2017194525A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016208344.9 2016-05-13
DE102016208344.9A DE102016208344A1 (en) 2016-05-13 2016-05-13 Fluidic component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017194525A1 true WO2017194525A1 (en) 2017-11-16

Family

ID=59009651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/061030 WO2017194525A1 (en) 2016-05-13 2017-05-09 Fluidic component

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016208344A1 (en)
WO (1) WO2017194525A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021145905A1 (en) * 2020-01-13 2021-07-22 Ohio State Innovation Foundation Fluidic oscillator device with three-dimensional output
CN114206507A (en) * 2019-08-01 2022-03-18 福伊特专利有限公司 Nozzle with a nozzle body
CN114341431A (en) * 2019-08-01 2022-04-12 福伊特专利有限公司 Cleaning device for a suction roller and method for cleaning a suction roller
US11865556B2 (en) 2019-05-29 2024-01-09 Ohio State Innovation Foundation Out-of-plane curved fluidic oscillator
US11958064B2 (en) 2017-11-28 2024-04-16 Ohio State Innovation Foundation Variable characteristics fluidic oscillator and fluidic oscillator with three dimensional output jet and associated methods

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019102635A1 (en) * 2019-02-04 2020-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Spray nozzle arrangement of an optical sensor attachable to a motor vehicle and sensor cleaning device equipped therewith
CA3219769A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Dlhbowles, Inc. Pulsating spray cleaning nozzle assembly and method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157161A (en) 1975-09-30 1979-06-05 Bowles Fluidics Corporation Windshield washer
US4244230A (en) 1978-10-12 1981-01-13 Peter Bauer Fluidic oscillator flowmeter
DE3728508A1 (en) * 1986-08-26 1988-03-10 Koito Mfg Co Ltd ULTRA-WIDE-ANGLE NOZZLE UNIT FOR A HEADLIGHT CLEANING DEVICE
EP0306378A1 (en) * 1987-08-06 1989-03-08 Valeo Vision Headlight glass washing device, in particular for a motor vehicle
US20050077399A1 (en) 2003-06-13 2005-04-14 Michael Watson Warewash machine arm and nozzle construction with set spray pattern
WO2008076346A2 (en) 2006-12-14 2008-06-26 Bowles Fluidics Corporation Full coverage fluidic oscillator with automated cleaning system and method
DE102007037492A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Volkswagen Ag Washing liquid nozzle for cleaning panel of vehicle, has nozzle opening, which is formed horizontally with multiple slots, and is provided for producing jet of washing liquid on panel
US20120168015A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Cone and plate fluidic oscillator inserts for use with a subterranean well

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3282279A (en) * 1963-12-10 1966-11-01 Bowles Eng Corp Input and control systems for staged fluid amplifiers
US3282051A (en) * 1965-02-04 1966-11-01 Mattel Inc Fluid dynamic control device
DE19846688A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Daimler Chrysler Ag Supersonic diffuser, especially for gas dynamic carbon dioxide high-energy laser, has re mixing tube enclosing gas flow as closely as possible after cellular part of supersonic section
US6240945B1 (en) * 1999-06-17 2001-06-05 Bowles Fluidics Corporation Method and apparatus for yawing the sprays issued from fluidic oscillators

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157161A (en) 1975-09-30 1979-06-05 Bowles Fluidics Corporation Windshield washer
US4157161B1 (en) 1975-09-30 1986-04-08
US4244230A (en) 1978-10-12 1981-01-13 Peter Bauer Fluidic oscillator flowmeter
DE3728508A1 (en) * 1986-08-26 1988-03-10 Koito Mfg Co Ltd ULTRA-WIDE-ANGLE NOZZLE UNIT FOR A HEADLIGHT CLEANING DEVICE
EP0306378A1 (en) * 1987-08-06 1989-03-08 Valeo Vision Headlight glass washing device, in particular for a motor vehicle
US20050077399A1 (en) 2003-06-13 2005-04-14 Michael Watson Warewash machine arm and nozzle construction with set spray pattern
WO2008076346A2 (en) 2006-12-14 2008-06-26 Bowles Fluidics Corporation Full coverage fluidic oscillator with automated cleaning system and method
DE102007037492A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Volkswagen Ag Washing liquid nozzle for cleaning panel of vehicle, has nozzle opening, which is formed horizontally with multiple slots, and is provided for producing jet of washing liquid on panel
US20120168015A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Cone and plate fluidic oscillator inserts for use with a subterranean well

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11958064B2 (en) 2017-11-28 2024-04-16 Ohio State Innovation Foundation Variable characteristics fluidic oscillator and fluidic oscillator with three dimensional output jet and associated methods
US11865556B2 (en) 2019-05-29 2024-01-09 Ohio State Innovation Foundation Out-of-plane curved fluidic oscillator
CN114206507A (en) * 2019-08-01 2022-03-18 福伊特专利有限公司 Nozzle with a nozzle body
CN114341431A (en) * 2019-08-01 2022-04-12 福伊特专利有限公司 Cleaning device for a suction roller and method for cleaning a suction roller
US20220282426A1 (en) * 2019-08-01 2022-09-08 Voith Patent Gmbh Cleaning device for a suction roller and method for cleaning a suction roller
WO2021145905A1 (en) * 2020-01-13 2021-07-22 Ohio State Innovation Foundation Fluidic oscillator device with three-dimensional output

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016208344A1 (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017194525A1 (en) Fluidic component
DE102017212747B3 (en) Fluidic component, fluidic assembly and fluid distribution device
EP3317546B1 (en) Fluidic component
EP3615223A1 (en) Fluidic assembly
WO2009127192A1 (en) Flow-optimized pipe elbow
DE10292792B4 (en) Air conditioning duct for a vehicle
EP3523543A1 (en) Fluidic component
EP0543108A1 (en) Separator for liquids contained in a gas, in particular for oil mist
DE102005040334A1 (en) Inlet opening arrangement for an internal combustion engine
DE102010048123A1 (en) Fluid actuator for influencing the flow along a flow surface and the blower and flow body with such a fluid actuator
DE60012328T2 (en) Valve
DE102012013328A1 (en) Device for generating fluid pulses
EP0564400B1 (en) Apparatus for interlacing multifilament yarns
DE102015226471B4 (en) Fluidic oscillator device
DE1523450B2 (en) FLOW COMPARATOR
EP0654124A1 (en) Ejector pump
EP3453805A1 (en) Flush water distributor
DE102016015907B3 (en) Fluidic component
EP2711658A2 (en) Heat exchanger
DE102015207741A1 (en) spray nozzle
DE3333172A1 (en) Apparatus for removing liquid droplets or fine particulate solids from a gas stream
EP2051816B1 (en) Nozzle for discharging a liquid and devices fitted with said nozzle
EP3239417A1 (en) Sanitary insert unit
EP3658837B1 (en) Use of a heat exchange body and a fluid source as heat exchanger device.
WO2005078289A1 (en) Water switch

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17727802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17727802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1