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DE3072201T2 - FLUIDOSCILLATOR WITH INWARD-RESISTANT ELEMENT AND DYNAMIC FLEXIBILITY CIRCUIT. - Google Patents

FLUIDOSCILLATOR WITH INWARD-RESISTANT ELEMENT AND DYNAMIC FLEXIBILITY CIRCUIT.

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Publication number
DE3072201T2
DE3072201T2 DE19803072201 DE3072201T DE3072201T2 DE 3072201 T2 DE3072201 T2 DE 3072201T2 DE 19803072201 DE19803072201 DE 19803072201 DE 3072201 T DE3072201 T DE 3072201T DE 3072201 T2 DE3072201 T2 DE 3072201T2
Authority
DE
Germany
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fluid
flow
chamber
inertance
oscillator
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE19803072201
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German (de)
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DE3072201D1 (en
Inventor
Peter Bauer
Ronald Denton Stouffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bowles Fluidics Corp
Original Assignee
Bowles Fluidics Corp
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Publication date
Application filed by Bowles Fluidics Corp filed Critical Bowles Fluidics Corp
Priority claimed from EP85100695A external-priority patent/EP0319594B1/en
Publication of DE3072201D1 publication Critical patent/DE3072201D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3072201T2 publication Critical patent/DE3072201T2/en
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei Fluid-Oszillatoren, und insbesondere einen neuen Fluid-Oszillator, der eine dynamische Ausgabeströmung eines breiten Wirksamkeitsbereiches bieten kann, der durch einfache Konstruktionsveränderungen erhalten werden kann, und der weiterhin durch eine geeignete Einstelleinrichtung während des Betriebs schnell gesteuert werden kann, um eine umfassende Leistungsflexibilität zu erreichen, und somit einen weiten Verwendungsbereich zu ermöglichen.The present invention relates to improvements in fluid oscillators, and more particularly to a new fluid oscillator which can provide a dynamic output flow of a wide range of efficiency which can be obtained by simple design changes and which can further be quickly controlled by a suitable adjustment device during operation to achieve a comprehensive performance flexibility and thus enable a wide range of uses.

Fluid-Oszillatoren und ihre Anwendung als Fluid-Schaltkreiskomponenten sind wohlbekannt. Fluid-Oszillatoren, die dynamische Sprüh- oder Strömungsmuster erzeugen, die in die Umgebung ausgegeben werden, sind auf folgende Art benutzt worden: Brauseköpfe, wie in USA 3,563,462 beschrieben; bei Rasensprengern, wie in USA 3,432,102 beschrieben; bei dekorativen Brunnen, wie in USA 3,595,479 beschrieben; bei Mundduschen und anderen Reinigungsgeräten, wie in USA 3,468,325 beschrieben; (siehe auch USA 3,507,275 und 4,052,002 etc.). Die meisten dieser Oszillatoren sind hergestellt, um Ausströmmuster zu erzeugen, die nur zur Verwendung bei dem bestimmten Gerät geeignet sind, für das sie entworfen wurden, und haben einen Mangel an Flexibilität und Einstellbarkeit für eine Verwendung bei anderen Anwendungen. Bei den meisten Anwendungen für Oszillatoren nach dem Stand der Technik ist gefunden worden, daß die Leistungsfähigkeit durch relativ kleine Dimensionsänderungen bei den Oszillator-Durchgängen und der Kammer ungünstig beeinflußt wird. Es ist auch gefunden worden, daß die meisten Oszillatoren nach dem Stand der Technik Konfigurationen oder relativ große Dimensionen haben müssen, um bestimmte Leistungsanforderungen zu erfüllen, so daß sie durch praktische Größeneinschränkungen von vielen Anwendungen ausgenommen sind. Darüber hinaus haben die meisten Oszillatoren nach dem Stand der Technik nicht die Fähigkeit für umfassende Einstellungen im Betrieb oder Leistungscharakteristiken gehabt, viele Verwendungszwecke zu erfüllen, die derartige Einstellungsfähigkeiten benötigen.Fluid oscillators and their application as fluid circuit components are well known. Fluid oscillators that produce dynamic spray or flow patterns that are emitted into the environment have been used in the following ways: shower heads as described in USA 3,563,462; lawn sprinklers as described in USA 3,432,102; decorative fountains as described in USA 3,595,479; oral irrigators and other cleaning devices as described in USA 3,468,325; (see also USA 3,507,275 and 4,052,002 etc.). Most of these oscillators are manufactured to produce discharge patterns that are suitable only for use with the particular device for which they were designed and lack flexibility and adjustability for use in other applications. In most applications for state of the art oscillators, it has been found that performance is adversely affected by relatively small dimensional changes in the oscillator passages and the chamber. It has also been found that most state of the art oscillators require configurations or relatively large dimensions to meet certain performance requirements, so that practical size limitations exclude them from many applications. In addition, most prior art oscillators have not had the capability for extensive adjustment of the operating or performance characteristics to meet many applications requiring such adjustment capabilities.

Viele Fluid-Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wie beispielsweise in US-A 3,016,066 und 3,266,508, haben sich im Betrieb auf gut eingeführte Fluid-Prinzipien verlassen, wie beispielsweise den Coander- Effekt. Dieses Sich-Verlassen auf wohlbekannte Effekte ist der Grund für die vorgenannten Beschränkungen und Nachteile. Eine Fluid-Vorrichtung, ähnlich jener der US-A 3,016,066 ist aus der US-A 3,294,103 bekannt, die in den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 3 in Betracht gezogen worden sind.Many prior art fluid devices, such as in US-A 3,016,066 and 3,266,508, have relied in operation on well-established fluid principles, such as the Coander effect. This reliance on well-known effects is the reason for the aforementioned limitations and disadvantages. A fluid device similar to that of US-A 3,016,066 is known from US-A 3,294,103, which has been considered in the preambles of independent claims 1 and 3.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid-Oszillator zu schaffen, der zum großen Teil nach anderen Prinzipien funktioniert als bisherige Fluid-Oszillatoren und daher die vorgenannten Beschränkungen und Nachteile überwindet und Möglichkeiten schafft, die bisher nicht zur Verfügung standen, um Anwendungserfordernisse zu erfüllen, für die Fluid-Oszillatoren nach dem Stand der Technik nicht geeignet waren.It is an object of the present invention to provide a fluid oscillator which functions largely according to different principles than previous fluid oscillators and therefore overcomes the aforementioned limitations and disadvantages and creates possibilities which were previously not available in order to meet application requirements for which prior art fluid oscillators were not suitable.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid- Oszillator zu schaffen, dessen Ausströmungsmuster Leistung durch einfache Konstruktionsmaßnahmen über breite Bereiche verändert werden kann.It is a further object of the present invention to provide a fluid oscillator whose outflow pattern performance can be varied over wide ranges by simple design measures.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid- Oszillator zu schaffen, der relativ unempfindlich gegenüber dimensionsmäßigen Herstellungstoleranzen und dimensionsmäßigen Veränderungen ist, die aus seinem Betrieb resultieren.It is a further object of the present invention to provide a fluid oscillator that is relatively insensitive to dimensional manufacturing tolerances and dimensional variations resulting from its operation.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid- Oszillator mit relativ kleinen Dimensionen zu schaffen, um praktische Größenbeschränkungen vieler Anwendungen zu erfüllen. Wo die meisten Fluid-Oszillatoren nach dem Stand der Technik für ein zufriedenstellendes Funktionieren zwischen der Einführung eines Zuführ-Fluids und der letzten Auslaßöffnung von mindestens 10 (aber noch öfter 12 bis 20 und in einigen Fällen sogar 30) -fachen der jeweiligen Zuführ-Einführungsdüsenbreite erfordern, arbeitet der Fluid-Oszillator der vorliegenden Erfindung beispielsweise schon bei solchen relativen engen, die so klein sind wie 5. Während die meisten Fluid-Oszillatoren nach dem Stand der Technik relative Breiten für den Gesamtkanalaufbau von mindestens 7 oder darüber erfordern, erstreckt sich der Aufbau des Oszillators der vorliegenden Erfindung ähnlich dazu bei vielen Anwendungen über eine relative Breite von 5 oder weniger. Man kann schon die Vorteile bei der Anwendung einschätzen, die durch derartige praktische Größenreduktionen bei dem gesamten Oszillatoraufbaubereich auf etwa die Hälfte oder ein Drittel geboten werden.It is a further object of the present invention to provide a fluid oscillator with relatively small dimensions to meet practical size constraints of many applications. Where most prior art fluid oscillators require for satisfactory operation between the introduction of a feed fluid and the final outlet opening of at least 10 (but more often 12 to 20 and in some cases even 30) times the respective feed inlet nozzle width, the fluid oscillator of the present invention operates for example at relatively narrow widths as small as 5. Similarly, whereas most prior art fluid oscillators require relative widths for the overall channel structure of at least 7 or more, the structure of the oscillator of the present invention extends over a relative width of 5 or less in many applications. One can already appreciate the application advantages offered by such practical size reductions in the entire oscillator assembly area to about half or one third.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid- Oszillator zu schaffen, der während des Betriebs Einstellungen in den Leistungscharakteristiken über weite Bereiche zuläßt und ermöglicht. Eine Oszillatoren-Frequenz und ein Winkel des Ausgabe-Strömungs-Schwingungsmusters und daher auch solche abhängigen Charakteristiken wie Wellenform, Dispersionsverteilung, Geschwindigkeit, etc. können durch eine einfache Einrichtung eingestellt werden, so daß die Leistung während des Betriebs verändert werden kann und an sich verändernde Anforderungen angepaßt werden kann. Darüber hinaus ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fluid-Oszillator zu schaffen, dessen Leistung bezüglich der vorgenannten Charakteristiken durch von außen angelegte Fluid-Steuerungs-Strömungsdrucksignale eingestellt oder kontinuierlich moduliert werden kann. Anhand eines Beispiels sind Tests mit experimentellen Modellen von Fluid-Oszillatoren der vorliegenden Erfindung durchgeführt worden, die einen Frequenz-Einstellungsbereich von über eine Oktave und einen Ausgabe-Schwingungswinkel-Einstellungsbereich von fast 0º bis über 90º gezeigt haben, und zwar durch Anwenden einer äußeren Fluid-Druckströmung zu der Oszillator-Steuer-Eingabeverbindung mit einem Steuerdruck in einem Bereich zwischen einem Eichmaß von 0 (keine Steuerströmung) und dem gleichen Druck, wie er dem OszillatorFluid-Leistungseingang zugeführt wird. Zusätzlich haben Inertanz-Einstellungen der Fluid-Inertanz-Durchführung des Oszillators eine praktische kontinuierliche Steuerung während des Betriebs über eine Oszillations-Frequenz über mehrere Oktaven gezeigt.It is a further object of the present invention to provide a fluid oscillator which allows and enables adjustments in the performance characteristics over wide ranges during operation. An oscillator frequency and an angle of the output flow oscillation pattern and hence also such dependent characteristics as waveform, dispersion distribution, speed, etc. can be adjusted by a simple device so that the performance during of operation and can be adapted to changing requirements. Moreover, it is also an object of the present invention to provide a fluid oscillator whose performance with respect to the aforementioned characteristics can be adjusted or continuously modulated by externally applied fluid control flow pressure signals. By way of example, tests have been carried out on experimental models of fluid oscillators of the present invention which have demonstrated a frequency adjustment range of over an octave and an output oscillation angle adjustment range of from almost 0º to over 90º by applying an external fluid pressure flow to the oscillator control input connection with a control pressure in a range between a gauge of 0 (no control flow) and the same pressure as that supplied to the oscillator fluid power input. Additionally, inertance settings of the fluid inertance feedthrough of the oscillator have demonstrated practical continuous control during operation over a multi-octave oscillation frequency.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Anordnungen von zwei oder mehreren ähnlichen Fluid-Oszillatoren zu schaffen, die genau miteinander synchronisiert werden können, und zwar in irgendeiner gewünschten Phasenbeziehung mittels geeigneter einfacher Fluid-Durchführungsverbindungen zwischen solchen Oszillatoren.It is a further object of the present invention to provide arrangements of two or more similar fluid oscillators which can be precisely synchronized with each other in any desired phase relationship by means of suitable simple fluid feedthrough connections between such oscillators.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Fluid-Oszillatoren für eine Anwendung bei Brauseköpfen zu schaffen, um eine Zerstreuung des Wasserflusses in eine geeignete Sprüh- oder Massageeinstellung zu erzeugen und verbesserte Reinigungseffekte aufgrund der sich zyklisch wiederholenden Strömungs-Stoßkräfte auf Körperoberflächen, um weiterhin Brauseköpfe zu schaffen, die Fluid-Oszillatoren für die vorgenannten Zwecke enthalten, wobei eine Oszillations-Frequenz und ein Sprühwinkel über breite Bereiche einstellbar sind, und wobei die Oszillatoren, wenn mehr als einer benutzt wird, miteinander synchronisiert sind, und wobei manuelle Steuerungen für solche Einstellungen vorgesehen sind, und wobei der Brausekopf eine manuell einstellbare Ventileinrichtung für die Auswahl des Modus für ein herkömmliches ruhiges Sprühen oder von einem Oszillator erzeugten Sprüh- und Massageeffekten oder eine Kombination davon aufweist.It is a further object of the present invention to provide fluid oscillators for use in shower heads to create a dispersion of the water flow into a suitable spray or massage setting and to provide improved cleaning effects due to the cyclically repeating flow impact forces on body surfaces, to further provide shower heads which include fluid oscillators for the aforementioned purposes, wherein an oscillation frequency and a spray angle are adjustable over wide ranges, and wherein the oscillators, when more than one is used, are synchronized with each other, and wherein manual controls are provided for such adjustments, and wherein the shower head includes manually adjustable valve means for selecting the mode for a conventional quiet spray or oscillator-generated spray and massage effects, or a combination thereof.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch einen Fluid-Oszillator gelöst, wie er in dem Anspruch 1 beansprucht ist, oder durch eine Fluid-Sprühvorrichtung, wie in Anspruch 3 beansprucht. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden in den abhängigen Ansprüchen 2, 4 und 5 beansprucht.These objects are achieved according to the invention by a fluid oscillator as claimed in claim 1 or by a fluid spray device as claimed in claim 3. Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims 2, 4 and 5.

Die Erfindung betrifft einen Fluid-Oszillator zur Verwendung bei einer Zerstreuung von Flüssigkeiten, beim Mischen von Gasen und bei der Anwendung von sich zyklisch wiederholenden Impuls- oder Druckkräften an verschiedene Materialien, Materialstrukturen und an Gewebeoberflächen lebender Körper aus therapeutischen Massage- und Reinigungszwecken. Der Fluid-Oszillator besteht aus einer Kammer einer Fluid- Inertanz-Durchführung, die an zwei Orten mit der Kammer verbunden ist, und einem dynamischen Compliance-Abwärtsstrom von diesem Ort. Ein Fluidstrahl wird in die Kammer ausgegeben, von der das Fluid durch eine oder mehrere kleine Öffnungen in Form eines oder mehrerer Ausgabeströme austritt, deren Austrittsrichtung sich winkelmäßig zyklisch wiederholend von Seite zu Seite ändert, und zwar in Übereinstimmung mit der Oszillation, die innerhalb der Kammer durch die dynamische Aktion des Flusses selbst auf den Fluß ausgeübt wird.The invention relates to a fluid oscillator for use in dispersing liquids, mixing gases and applying cyclically repeating impulse or pressure forces to various materials, material structures and to tissue surfaces of living bodies for therapeutic massage and cleaning purposes. The fluid oscillator consists of a chamber, a fluid inertia passage connected to the chamber at two locations, and a dynamic compliance downstream from that location. A fluid jet is discharged into the chamber from which the fluid exits through one or more small openings in the form of one or more discharge streams, the exit direction of which changes angularly from side to side in a cyclically repeating manner in accordance with the oscillation imposed on the flow within the chamber by the dynamic action of the flow itself.

Die Fluid-Inertanz-Durchführung verbindet zwei Kammerorte an jeder Seite des Ausgabestrahls und wirkt als Fluid-Übertragungsmedium zwischen diesen Orten für ein Fluid, das von dem Strahl abgeleitet ist. Der Austrittsbereich der Kammer ist geformt, um eine Bildung eines starken Wirbels zu ermöglichen, der die dynamische Compliance bildet, so daß der Strahl beim Durchlaufen der Kammer dazu neigt, diesen starken Wirbel auf eine unterstützende Art in Abwesenheit irgendeiner Wirkung von der Inertanz-Durchführung zu fördern und einzuführen und, nachdem die Fluid-Inertanz der Durchführung auf die in der Kammer enthaltenen Flußmustereinflüsse anspricht, wird der Strahl dazu neigen, sich gegen diesen starken Wirbel zu stellen, wird ihn abbremsen und seine Drehrichtung umkehren. Das in der Kammer enthaltene Flußmuster besteht zu einem bestimmten Zeitpunkt aus dem Strahl, der in die Kammer austritt, etwas expandiert und einen starken Wirbel in seinem Austrittsbereich bildet. Im Hinblick auf den kontinuierlichen Ausfluß eines Fluids von der Peripherie des starken Wirbels durch die kleine Austrittsöffnung würde der starke Wirbel einen Fluß neben der Kammerwand an der Seite, wo der Strahl in den starken Wirbel mündet, ansaugen, und er würde einen Fluß nahe der entgegengesetzten Kammerwand gerne aufgeben. Bis diese Fluidmasse, die in der Inertanz-Durchführung enthalten ist, die zwei Seiten der Kammer verbindet, durch diese Effekte des starken Wirbel an dem Kammerflußmuster beschleunigt ist, kann ein Fluß weder an einer Seite angesaugt noch an der anderen Seite aufgegeben werden, und das Flußmuster hält sich selbst in diesem quasi-stationären Zustand. Sobald das Fluid in der Inertanz-Durchführung ausreichend beschleunigt ist, um den Ansaugungsbereich zu nähren und den Aufgabebereich zu leeren, wird das Flußmuster den starken Wirbel verstärkt dem Kammeraustrittsbereich zuführen, und der starke Wirbel wird sich zerstreuen Obwohl sogar nun der Grund für die Beschleunigung der Fluidmasse in der Inertanz-Durchführung aufgehört hat zu existieren, fährt diese Fluidmasse fort, sich aufgrund ihrer Inertanz zu bewegen, und sie verzögert sich nur schrittweise, da ihre Energie beim ersten Zerstreuen und darauffolgendem Umkehren des vorherigen Flußmusterzustandes der Kammer in ihren symmetrisch entgegengesetzten Zustand verbraucht wird, zu welcher Zeit die Fluidmasse in der Inertanz-Durchführung in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt werden wird; wonach die Vorgänge zyklisch und wiederholt auf die beschriebene Art weiterlaufen. Eine Auslaßöffnung von dem Austrittsbereich der Kammer gibt einen Fluidstrom in einem Schwingungsmuster aus, das an der Auslaßöffnung durch die vektorielle Summe eines ersten Vektors, tangential zu dem starken Wirbel des Ausgangsbereichs und einer Funktion der Drehgeschwindigkeit, und einem zweiten Vektor, gerichtet radial zu dem starken Wirbel und durch den statischen Druck in der Kammer errichtet, zusammen mit der dynamischen Druckkomponente, die radial von dem starken Wirbel weg gerichtet ist, bestimmt wird. Durch Ändern des durchschnittlichen statischen Drucks und der Drehgeschwindigkeit des starken Wirbels und ihrer jeweiligen Beziehung durch geeignete Konstruktionsmaßnahmen kann der Winkel, der durch das schwingende Sprühen aufgespannt ist, über einen großen Bereich gesteuert werden. Durch geeignetes Aufbauen des Oszillators können Konzentrationen und eine Verteilung von Fluid in dem Sprühmuster schnell kontrolliert werden. Durch Ändern der Inertanz der Fluid-Inertanz-Durchführung kann die Oszillationsfrequenz verändert werden. Durch von außen auferlegten Druck im Kammer-Austrittsbereich können die Oszillationsfrequenz und der Durchlaufwinkel schnell gesteuert werden. Zwei oder mehrere Oszillatoren können in irgendeiner gewünschten Phasenbeziehung miteinander synchronisiert werden, und zwar mittels geeigneter einfacher Verbindungen.The fluid inertance feedthrough connects two chamber locations on either side of the output jet and acts as a fluid transfer medium between those locations for a fluid diverted from the jet. The exit region of the chamber is shaped to permit formation of a strong vortex which provides dynamic compliance so that the jet as it passes through the chamber will tend to promote and introduce this strong vortex in a supportive manner in the absence of any effect from the inertance feedthrough and, after the fluid inertance of the feedthrough responds to the flow pattern influences contained in the chamber, the jet will tend to oppose this strong vortex, will slow it down and reverse its direction of rotation. The flow pattern contained in the chamber at any given time will consist of the jet exiting the chamber, expanding slightly and forming a strong vortex in its exit region. In view of the continuous outflow of a fluid from the periphery of the strong vortex through the small exit opening, the strong vortex would suck in a flow adjacent to the chamber wall on the side where the jet joins the strong vortex, and it would gladly abandon a flow near the opposite chamber wall. Until this fluid mass contained in the inertance passage connecting two sides of the chamber is accelerated by these effects of the strong vortex on the chamber flow pattern, a flow can neither be sucked in at one side nor abandoned at the other side, and the flow pattern maintains itself in this quasi-stationary state. Once the fluid in the inertance passage is sufficiently accelerated to feed the suction region and empty the discharge region, the flow pattern will feed the strong vortex intensified to the chamber exit region, and the strong vortex will dissipate. Even though now the reason for the acceleration of the fluid mass in the inertance passage has ceased to exist, this fluid mass continues continues to move due to its inertance, and it only decelerates gradually as its energy is dissipated in first dissipating and subsequently reversing the previous flow pattern state of the chamber to its symmetrically opposite state, at which time the fluid mass in the inertance passage will be accelerated in the opposite direction; after which the processes will continue cyclically and repeatedly in the manner described. An outlet opening from the exit region of the chamber outputs a fluid flow in an oscillation pattern determined at the outlet opening by the vectorial sum of a first vector tangential to the strong vortex of the exit region and a function of the rotational speed, and a second vector directed radially to the strong vortex and established by the static pressure in the chamber, together with the dynamic pressure component directed radially away from the strong vortex. By changing the average static pressure and rotational speed of the strong vortex and their respective relationship by suitable design measures, the angle subtended by the oscillating spray can be controlled over a wide range. By appropriately designing the oscillator, concentrations and distribution of fluid in the spray pattern can be quickly controlled. By changing the inertance of the fluid inertance pass, the oscillation frequency can be changed. By externally imposed pressure in the chamber exit region, the oscillation frequency and the pass angle can be quickly controlled. Two or more oscillators can be synchronized with each other in any desired phase relationship by means of suitable simple connections.

Die obigen und noch weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Betrachten der folgenden detallierten Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels davon offensichtlich werden, insbesondere in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsseiten:The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent upon consideration of the following detailed Description of a particular embodiment thereof will become apparent, particularly in connection with the accompanying drawing pages:

Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung eines Fluid-Oszillators, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wie er gesehen werden könnte, wenn die Vorrichtung beispielsweise aus transparentem Material aufgebaut wäre;Fig. 1 is an isometric view of a fluid oscillator constructed in accordance with the present invention as it might be viewed if the device were constructed of, for example, transparent material;

Fig. 2 ist eine Grundrißansicht von oben der Bodenplatte eines weiteren Fluid-Oszillators gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 2 is a top plan view of the bottom plate of another fluid oscillator according to the present invention;

Fig. 3 ist eine Grundrißansicht von oben der Bodenplatte eines weiteren Fluid-Oszillators gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 3 is a top plan view of the bottom plate of another fluid oscillator according to the present invention;

Fig. 4 ist eine Grundrißansicht von oben der Bodenplatte eines weiteren Fluid-Oszillators der vorliegenden Erfindung, die diagrammäßig die damit verbundene Ausgangswellenform darstellt;Fig. 4 is a top plan view of the bottom plate of another fluid oscillator of the present invention, diagrammatically illustrating the output waveform associated therewith;

Fig. 5, 6, 7, 8 und 9 sind diagrammäßige Darstellungen, die aufeinanderfolgende Zustände eines Stroms in einem typischen Fluid- Oszillator der vorliegenden Erfindung zeigen;Figures 5, 6, 7, 8 and 9 are diagrammatic representations showing successive states of current in a typical fluid oscillator of the present invention;

Fig. 10 ist eine Grundrißansicht von oben des Umrisses eines Fluid- Oszillators der vorliegenden Erfindung mit einer diagrammäßigen Darstellung der Wellenformen der Ausgabesprühungen, die von einem typischen Vielfach-Auslaß-Austrittsbereich eines Fluid- Oszillators gemäß der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden;Fig. 10 is a top plan view of the outline of a fluid oscillator of the present invention with a diagrammatic representation of the waveforms of the discharge sprays emitted from a typical multiple outlet discharge portion of a fluid oscillator according to the present invention;

Fig. 11 ist eine Grundrißansicht von oben des Umrisses eines Fluid- Oszillators der vorliegenden Erfindung, die diagrammäßig eine Einrichtung zur Einstellung der Länge in der Inertanz-Durchführungsverbindung zeigt und externe Verbindungen für zusätzliche Leistungseinstellungen und eine Steuerung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bezeichnet;Fig. 11 is a top plan view of the outline of a fluid oscillator of the present invention, diagrammatically showing means for adjusting the length in the inertance feedthrough connection and indicating external connections for additional power adjustments and control in accordance with the present invention;

Fig. 12 und 13 sind diagrammäßige Ansichtsabschnitte einer Einstelleinrichtung, jeweils von oben und von der Seite, zum Verändern der Inertanz zur Anwendung als die Fluid-Inertanz-Durchführung, beispielsweise der Oszillatoren der Fig. 1, 10, 11 oder 14 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;Figures 12 and 13 are diagrammatic view sections, from above and from the side, respectively, of an adjustment device for varying the inertance for use as the fluid inertance feedthrough, for example, the oscillators of Figures 1, 10, 11 or 14 in accordance with the present invention;

Fig. 14 ist eine diagrammäßige Darstellung der Grundrißansichten von oben einer Vielfach-Fluid-Oszillator-Anordnung, die durch eine Verbindungs-Durchführungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung synchronisiert ist;Fig. 14 is a diagrammatic representation of top plan views of a multiple fluid oscillator assembly synchronized by a link feedthrough device in accordance with the present invention;

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht von außen eines typischen Brausekopfes, der mit einer Leistungseinstellungseinrichtung und einem Modenauswahlgerät ausgestattet ist, die Druck mindern und zwei synchronisierte Fluid-Oszillatoren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthalten, und diagrammäßig die damit verbundenen Ausgabewellenformen zeigen;Fig. 15 is an external perspective view of a typical shower head equipped with a power adjuster and a mode selector that reduce pressure and include two synchronized fluid oscillators in accordance with the present invention, and diagrammatically showing the associated output waveforms;

Fig. 16 ist eine diagrammäßige Vorderansichtsdarstellung einer Brause, einer Spritzkabine oder einer Brause eines Sprühtunnel-Vielfachsprühkopfes und einer Zuführ-Sanitärinstallation, die den Fluid-Oszillator der vorliegenden Erfindung als Sprühköpfe oder Düsen verwendenFig. 16 is a diagrammatic front view illustration of a shower, spray booth or showerhead of a spray tunnel multiple spray head and a delivery plumbing fixture using the fluid oscillator of the present invention as spray heads or nozzles

Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 1 der beigefügten Zeichnungsseiten ist ein Oszillator 14 als eine Anzahl von Kanälen und Hohlräumen etc. gezeigt, die als Aussparungen in einer oberen Platte 1 definiert sind, wobei die Aussparungen darin durch eine Abdeckplatte 2 abgedichtet sind, und eine Rohrleitungs- oder Inertanz-Durchführungsverbindung 4 zwischen zwei Bohrungen 5 und 6, die sich in den Hohlräumen durch die obere Platte 1 erstrecken. Es soll verstanden werden, daß die Kanäle und Hohlräume, die als Aussparungen in der Platte 1 ausgebildet sind, nicht notwendigerweise zweidimensional sein müssen, sondern verschiedene Tiefen bei verschiedenen Orten haben können, und zwar mit abgestuften oder schrittweisen Änderungen der Tiefe von einem Ort zu einem anderen. Für eine einfachere Bezugnahme sind jedoch hier gänzlich planare Elemente gezeigt. Es ist auch zu verstehen, daß, wenn eine Zweiplatten- (d. h. Platten 1 und 2) -struktur an jedem der Ausführungsbeispiele gezeigt ist, dies nur erfolgt, um eine mögliche Einrichtung des Aufbaus für den Oszillator der vorliegenden Erfindung zu zeigen. Die Erfindung selbst besteht in den verschiedenen Durchgängen, Kanälen, Hohlräumen, Durchführungen, etc., ungeachtet des Typs der Struktur, in der sie ausgebildet sind. Der Oszillator 14, wie er durch Aussparungen in der Platte 1 ausgebildet ist und durch die Platte 2 abgedichtet ist, enthält einen stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3, der im allgemeinen aus einer ungefähr "U"-förmigen Außenlinie besteht, mit einer Einlaßöffnung 15, die ungefähr in der Mitte der Basis des "Us" liegt, wobei die Einlaßöffnung 15 der Abschluß des Einlaßkanals 9 ist, der in den stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3 gerichtet ist. Der offene "U"-förmige stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3 reicht nach außen, um sich mit dem Kammeraustrittsbereich 11 zu verbinden, der im allgemeinen wieder "U"-förmig ist, wodurch der Übergang zwischen den zwei Kammerbereichen 3 und 11 im allgemeinen in einer Breite nahe von Kammerwandübergangsabschnitten 12 und 13 etwas verengt ist, so daß die Kombination in diesem Ausführungsbeispiel den Anschein erwecken kann, von etwas, das man umgangssprachlich "Sanduhrform" nennen kann. Eine Auslaßöffnung 10 von der Basis des "U"-förmigen Kammeraustrittsbereichs 11 führt zu der Umgebung außerhalb des Strukturgehäuses des Oszillators. Kurze Kanäle 16a und 16b führen in eine im allgemeinen Aufwärtsstromrichtung von dem stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3 an jeder Seite der Einlaßöffnung 15 (von nahen Eckbereichen 8 und 7) jeweils den zu Bohrungen 6 und 5.Referring particularly to Figure 1 of the accompanying drawing pages, an oscillator 14 is shown as a number of channels and cavities etc. defined as recesses in a top plate 1, the recesses therein being sealed by a cover plate 2, and a piping or inertia feedthrough connection 4 between two bores 5 and 6 extending in the cavities through the top plate 1. It is to be understood that the channels and cavities formed as recesses in the plate 1 need not necessarily be two-dimensional, but may have different depths at different locations, with graded or stepwise changes in depth from one location to another. However, for ease of reference, entirely planar elements are shown here. It is also to be understood that where a two plate (i.e. plates 1 and 2) structure is shown on each of the embodiments, this is only to show one possible means of construction for the oscillator of the present invention. The invention itself resides in the various passages, channels, cavities, through-passages, etc., regardless of the type of structure in which they are formed. The oscillator 14, as formed by recesses in plate 1 and sealed by plate 2, includes an upstream chamber region 3 consisting generally of an approximately "U" shaped outline, with an inlet opening 15 located approximately in the middle of the base of the "U", the inlet opening 15 being the termination of the inlet channel 9 directed into the upstream chamber region 3. The open "U"-shaped upstream chamber region 3 extends outward to connect with the chamber exit region 11, which is again generally "U"-shaped, whereby the transition between the two chamber regions 3 and 11 is generally somewhat narrowed in width near chamber wall transition sections 12 and 13, so that the combination in this embodiment may give the appearance of what may be colloquially called an "hourglass shape". An outlet port 10 from the base of the "U" shaped chamber exit region 11 leads to the environment outside the structural housing of the oscillator. Short channels 16a and 16b lead in a generally upstream flow direction from the upstream chamber region 3 on either side of the inlet port 15 (from near corner regions 8 and 7) to bores 6 and 5 respectively.

Der Betrieb des Oszillators 14 wird am besten in den Fig. 5 bis 9 dargestellt. Aus Gründen der Beschreibung hierin wird angenommen, daß das Arbeitsfluid eine Flüssigkeit ist, und daß die Flüssigkeit in eine Luftumgebung ausgegeben wird; es ist jedoch anzumerken, daß der Oszillator der vorliegenden Erfindung genauso gut mit gasförmigen Arbeitsfluiden arbeitet, und daß irgendein Arbeitsfluid in die gleiche oder irgendeine andere Fluidumgebung ausgegeben werden kann. Nach Empfang eines unter Druck gesetzten Fluids durch die Einlaßöffnung 15 wird ein Fluidstrahl ausgegeben und fließt durch den stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3 und den Kammer-Austrittsbereich 11 und tritt durch die Ausgangsöffnung 10 aus, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Als Folge der Expansion des Fluidstrahls während seines Übergangs durch die Kammerbereiche 3 und 11 einen gewissen Kohäsionsverlust des Strahls aufgrund von Schereffekten werden jedoch einige Abschnitte seines Flusses vor einem Austreten durch die Öffnung 10 abgeschält, und derartige Abschnitte des Flusses füllen schnell Leerräume in den Kammerhohlräumen und füllen auch die Inertanz-Verbindung 4, wie es weiterhin in Fig. 5 gezeigt ist. Asymmetrien, die einer Struktur eigen sind, und Asymmetrien, die den Abschnitten des abgeschälten Flusses an jeder Seite des Strahls eigen sind, steilen sicher, daß ein völliges Auffüllen auftritt, und zwar für alle praktischen Zwecke und fast unverzüglich. Die gleichen vorgenannten innewohnenden Asymmetrien werden verursachen, daß an einer Seite des Strahls mehr des Flusses zurückgeschält wird als an der anderen Seite, was den Strahl notwendigerweise veranlassen wird, in ein Flußmuster mit starkem Wirbel überzugehen, was zu dem Muster führt, das in dem Kammer-Austrittbereich 11 der Fig. 6 gezeigt ist (oder sein symmetrisch entgegengesetztes Muster). Die Neigung des Strahls, in das Muster mit starkem Wirbel in Fig. 6 überzugehen, wird unterstützt und verstärkt durch den anwachsend größeren Betrag von abgeschältem Durchfluß aufgrund der abgewinkelteren Annäherung des Strahls zu der Auslaßöffnung 10. Entgegengesetzt zu dieser Neigung ist der Strahl- Flußimpuls, der auf ein Geradeausrichten des Strahls hin wirkt. Ein wechselseitiges Gleichgewicht dieser Einflüsse auf den Strahl wird notwendigerweise erreicht, bevor der Strahl vollständig zu der jeweiligen Seite des Kammeraustrittsbereichs 11 abweichen kann. Durch die diesem Flußmuster innewohnende Natur baut sich ein leistungsstarker Ansaugbereich ungefähr in dem Umfeld selbst auf, wo der Strahlfluß in den starken Wirbel nahe dem Übergang zwischen den Kammerbereichen 3 und 11 an den entgegengesetztes Seiten des Strahls eintritt, und zwar zu der Mitte des starken Wirbels, und der starke Wirbel würde gern einen Fluß an seinen Seiten des Strahls aufgeben. Der einzige Pfad, der einen Austausch eines Flusses zwischen diesem Ansaugbereich und dem Rücklaufbereich bzw. Aufgabebereich zulassen kann, befindet sich entlang beider Seiten des Strahls in einer Aufwärtsstromrichtung durch die Seiten des stromaufwärts gelegenen Kammerbereichs 3 und über die Inertanz- Durchführungsverbindung 4. Da die Inertanz-Durchführungsverbindung 4 jedoch eine signifikante Inertanz darstellt und somit eine Impedanz gegenüber Flußänderungen aufgrund ihrer physikalischen Ausgestaltung, muß die in dieser Durchführungs-Verbindung 4 und in dem Rest dieses Pfades zwischen dem Ansaug- und Rücklaufbereich enthaltene Fluidmasse beschleunigt werden, bevor ein Fluß zwischen diesen zwei Bereichen das beschriebene Flußmuster in quasi-stationären Zustand, das in Fig. gezeigt ist, beeinflussen und ändern kann. Sobald der Fluß in der Inertanz- Durchführungsverbindung 4 in ausreichendem Maß beschleunigt ist, um den Ansaugbereich zu speisen und den Rücklaufbereich zu leeren, wird das vorher aufgebaute Flußmuster schrittweise aufhören, den starken Wirbel in dem Kammer-Austrittsbereich zu speisen, und der starke Wirbel wird sich zerstreuen, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Selbst wenn jetzt der Grund für die Beschleunigung der Fluidmasse in der Inertanz- Durchführungsverbindung aufgehört hat, zu existieren, fährt die Fluidmasse fort, sich aufgrund ihrer Inertanz zu bewegen, und sie wird nur schrittweise abgebremst, da ihre dynamische Energie zuerst beim Sichzerstreuen und später beim schrittweise Umkehren des vorherigen Flußmusterzustands in der Kammer in seinen symmetrisch entgegengesetzten Zustand verbraucht ist, wie es in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, wonach diese Fluidmasse in der Inertanz-Durchführungsverbindung beginnen wird, in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt zu werden; danach fährt die Vorgangsfolge zyklisch und sich wiederholend auf die beschriebene Art fort. Die in den Fig. 6, 7, 8 und 9 (in dieser Reihenfolge) dargestellte Vorgangsfolge, und wie es oben beschrieben ist, stellt Flußmusterzustände und ihre Änderungen bei verschiedenen Zeiten innerhalb eines halben Oszillationszyklus dar. Um sich die Vorgänge der zweiten Zyklushälfte der Oszillation vorzustellen, braucht man nur alle dargestellten Flußmuster symmetrisch umkehren, und zwar beginnend mit dem einen, das in Fig. 6 gezeigt ist, und fortfahrend über die Fig. 7, 8 und 9.The operation of the oscillator 14 is best illustrated in Figures 5 through 9. For purposes of description herein, it is assumed that the working fluid is a liquid and that the liquid is discharged into an air environment; however, it is to be noted that the oscillator of the present invention operates equally well with gaseous working fluids and that any working fluid may be discharged into the same or any other fluid environment. Upon receipt of a pressurized fluid through the inlet port 15, a jet of fluid is discharged and flows through the upstream chamber region 3 and the chamber exit region 11 and exits through the exit port 10 as shown in Figure 5. However, as a result of the expansion of the fluid jet during its passage through the chamber regions 3 and 11 and some loss of cohesion of the jet due to shear effects, some portions of its flow are pared off before exiting through the orifice 10 and such portions of the flow rapidly fill voids in the chamber cavities and also fill the inertia connection 4 as further shown in Fig. 5. Asymmetries inherent in structure and asymmetries inherent in the portions of pared off flow on either side of the jet ensure that complete filling occurs, for all practical purposes and almost instantaneously. The same The aforementioned inherent asymmetries will cause more of the flow to be peeled back on one side of the jet than on the other side, which will necessarily cause the jet to transition into a high swirl flow pattern resulting in the pattern shown in the chamber exit region 11 of Figure 6 (or its symmetrically opposite pattern). The tendency of the jet to transition into the high swirl pattern in Figure 6 is aided and amplified by the increasingly larger amount of flow peeled back due to the more angled approach of the jet to the outlet opening 10. Opposite this tendency is the jet flow momentum which acts to straighten the jet. A mutual balance of these influences on the jet is necessarily achieved before the jet can deviate completely to the respective side of the chamber exit region 11. By the inherent nature of this flow pattern, a powerful suction region builds up approximately in the vicinity itself where the jet flow enters the strong vortex near the transition between chamber regions 3 and 11 on opposite sides of the jet, towards the center of the strong vortex, and the strong vortex would like to abandon flow on its sides of the jet. The only path that can allow an exchange of flow between this suction region and the return region or abandonment region is along both sides of the jet in an upstream direction through the sides of the upstream chamber region 3 and across the inertance feedthrough junction 4. However, since the inertance feedthrough junction 4 presents a significant inertance and thus an impedance to flow changes due to its physical design, the fluid mass contained in this feedthrough junction 4 and in the remainder of this path between the suction and return regions must be accelerated before flow between these two regions can be allowed to pass. described flow pattern in quasi-steady state shown in Fig. As soon as the flow in the inertance feedthrough junction 4 is accelerated to a sufficient extent to feed the suction region and empty the return region, the previously established flow pattern will gradually cease to feed the strong vortex in the chamber outlet region and the strong vortex will disperse as shown in Fig. 7. Even if now the reason for the acceleration of the fluid mass in the inertance feedthrough junction has ceased to exist, the fluid mass continues to move due to its inertance and it is only gradually decelerated as its dynamic energy is consumed first in dispersing and later in gradually reversing the previous flow pattern state in the chamber to its symmetrically opposite state as shown in Figs. 8 and 9, after which this fluid mass in the inertance feedthrough junction will start to be accelerated in the opposite direction; thereafter, the sequence of events continues cyclically and repeatedly in the manner described. The sequence of events shown in Figs. 6, 7, 8 and 9 (in that order), and as described above, represents flow pattern states and their changes at different times within a half cycle of oscillation. To visualize the events of the second half cycle of oscillation, one need only symmetrically reverse all the flow patterns shown, beginning with the one shown in Fig. 6 and continuing through Figs. 7, 8 and 9.

Es sollte hier vielleicht erwähnt werden, daß, während der Inertanz- Effekt der Inertanz-Durchführung 4 deutlich einer elektrischen Induktanz (L) analog ist, der Effekt eines sich umkehrenden starken Wirbels in einem begrenzten Flußmuster, wenn er in dem Oszillator der vorliegenden Erfindung auftritt, betrachtet werden kann, eine dynamische Compliance darzustellen (sogar beim Betreiben mit nicht komprimierbaren Fluiden), und er bietet einen analogen Effekt, der dem einer elektrischen Kapazität C nicht unähnlich ist. Aus der vorangegangenen Beschreibung kann man sich schnell den wechselnden Energieaustausch zwischen der Inertanz des Fluids in der Inertanz-Durchführungsverbindung und der dynamischen Compliance des Flußmusters mit starkem Wirbel als etwas Analoges zu dem Mechanismus eines elektrischen Induktanz-/Kapazitäts(LC)-Oszillator-Schaltkreises mit Resonanz vorstellen.It should perhaps be mentioned here that while the inertance effect of the inertance feedthrough 4 is clearly analogous to an electrical inductance (L), the effect of a reversing strong vortex in a confined flux pattern, when occurring in the oscillator of the present invention, can be considered to produce a dynamic compliance (even when operating with incompressible fluids), and it provides an analogous effect not unlike that of an electrical capacitance C. From the preceding description, one can quickly imagine the alternating energy exchange between the inertance of the fluid in the inertance feedthrough junction and the dynamic compliance of the highly vortex flow pattern as analogous to the mechanism of a resonant electrical inductance/capacitance (LC) oscillator circuit.

Als eine Folge des vorgenannten sich ändernden Flußmusters mit starkem Wirbel in dem Kammer-Austrittsbereich 11 tritt ein Fluß durch die Ausgangsöffnung 10 in ein von Seite zu Seite schwingendes Muster; das bei der Ausgangsöffnung durch die vektorielle Summe eines ersten Vektors, tangential zu dem starken Wirbel des Ausgangsbereichs und einer Funktion der Drehgeschwindigkeit, und eines zweiten Vektors, der radial von dem starken Wirbel weg gerichtet ist und durch den statischen Druck in dem Kammer-Austrittsbereich 11 aufgebaut ist, zusammen mit der dynamischen Druckkomponente, die radial von dem Wirbel bei der Ausgangsöffnung 10 gerichtet ist, bestimmt wird. Ein resultierendes typisches Ausgangs-Flußmuster 16 ist diagrammäßig in Fig. 4 gezeigt. Es kann in Fig. 4 gesehen werden, daß dieses Ausgangs-Flußmuster 16 eine sinusförmige Form annimmt, wobei die Wellenamplitude mit einer Entfernung stromabwärts ansteigt. Da das gezeigte Muster 16 den Zustand in einem Augenblick darstellt, muß man sich die aktuelle dynamische Situation verdeutlichen; die Welle des Musters 16 wandert von der Ausgangsöffnung 10 weg, wenn sie sich in ihrer Amplitude ausdehnt, die den Winkel α aufspannt.As a result of the aforementioned changing flow pattern with strong vortex in the chamber exit region 11, flow through the exit port 10 enters a side-to-side oscillating pattern which is determined at the exit port by the vectorial sum of a first vector tangential to the strong vortex of the exit region and a function of rotational speed, and a second vector directed radially away from the strong vortex and established by the static pressure in the chamber exit region 11, together with the dynamic pressure component directed radially from the vortex at the exit port 10. A resulting typical exit flow pattern 16 is shown diagrammatically in Fig. 4. It can be seen in Fig. 4 that this exit flow pattern 16 takes on a sinusoidal shape with the wave amplitude increasing with distance downstream. Since the pattern 16 shown represents the state at a moment, one must clarify the current dynamic situation; the wave of the pattern 16 migrates away from the exit opening 10 when it expands in its amplitude, which spans the angle α;.

Nimmt man Bezug auf Fig. 2, wird der gezeigte Oszillator 17 mit nur der Platte 18 dargestellt, in der die Aussparungen, die die Oszillatorkanäle bilden, und die Hohlräume enthalten sind, und die Abdeckplatte ist aus Gründen der Vereinfachung und Klarheit der Beschreibung entfernt. Tatsächlich ist bei den meisten im nachfolgenden gezeigten und beschriebenen Oszillatoren die Abdeckplatte aus diesen Gründen entfernt worden Der Oszillator 17 enthält eine Einlaßöffnung 19, ähnlich der Einlaßöffnung 15 der Fig. 1, und eine Inertanz-Durchführung 20, ähnlich der Inertanz-Durchführungsverbindung 4 der Fig. 1, außer daß die letztere in der Form einer Röhrenverbindung, extern zu der oberen Platte 1 des Oszillators der Fig. 1 ist, und die erstere in der Form einer Kanalverbindung, die in der Platte 18 der Fig. 2 selbst geformt ist. Ein Einlaßdurchgang und -loch 21 entspricht dem Einlaßkanal 9 der Fig. 1. Ein stromaufwärts gelegener Kammerbereich 22a und ein Kammer-Austrittsbereich 22b entsprechen dem stromaufwärts gelegenen Kammerbereich 3 bzw. dem Kammer-Austrittsbereich 11 in Fig. 1, außer daß die Kammerwand-Übergangsabschnitte 23 und 24, die den Abschnitten 12 und 13 der Fig. 1 entsprechen, in einer Abwärtsstrom-Richtung nach innen gekrümmt sind, bis sie auf stark nach innen gerichtete Wandabschnitte 25 und 26 treffen, die zu der Ausgangsöffnung 10 führen (die gleiche, wie die Ausgangsöffnung 10 in Fig. 1). Der Kammer-Austrittsbereich 22b dient, auch wenn er gegenüber dem entsprechenden Bereich 11 der Fig. 1 eine leicht unterschiedliche Form aufweist, dem gleichen Zweck wie zuvor beschrieben. Während der verengte Übergang zwischen den Bereichen 3 und 11 der Fig. 1 gewisse Leistungsfähigkeitsmerkmale unter gewissen bestimmten Betriebsbedingungen schafft, schafft der nach innen gekrümmte Wandübergang der Wandabschnitte 23 und 24 der Fig. 2 andere Leistungsfähigkeitsmerkmale unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen, und zwar ohne Änderungen bei der grundsätzlichen Funktion des Oszillators, die schon unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben ist. Beispielsweise veranlassen die Kammerbereiche 22 und 23 das Ausgabe-Sprühmuster (neben anderen Merkmalen) kleinere Tröpfchen als die Sanduhrform der entsprechenden Bereiche der Fig. 1 zu schaffen. Eine Inertanz-Durchführung 20, die in der Platte 18 ist, bewirkt keine zu der Inertanz- Durchführung 4 der Fig. 1 unterschiedliche Oszillation, außer insoweit, daß eine unterschiedliche Inertanz resultiert, und zwar aufgrund unterschiedlicher physikalischer Dimensionen. Grundsätzlich ist die Inertanz eine Funktion der enthaltenen Fluiddichte, und sie ist proportional zu der Länge der Durchführung und umgekehrt proportional zu ihrem Querschnittsbereich. Folglich erzeugen längere Durchführungen und/oder Durchführungen mit kleineren Querschnittsbereichen größere Inertanzen und verursachen somit niedrigere Oszillationsfrequenzen des Oszillators.Referring to Fig. 2, the oscillator 17 shown is shown with only the plate 18 in which the recesses containing the oscillator channels form and contain the cavities, and the cover plate is removed for simplicity and clarity of description. In fact, most of the oscillators shown and described hereinafter have the cover plate removed for these reasons. The oscillator 17 includes an inlet port 19 similar to the inlet port 15 of Fig. 1, and an inertance feedthrough 20 similar to the inertance feedthrough connection 4 of Fig. 1, except that the latter is in the form of a tube connection external to the top plate 1 of the oscillator of Fig. 1, and the former is in the form of a channel connection formed in the plate 18 of Fig. 2 itself. An inlet passage and hole 21 corresponds to the inlet channel 9 of Fig. 1. An upstream chamber region 22a and a chamber exit region 22b correspond to the upstream chamber region 3 and the chamber exit region 11 in Fig. 1, respectively, except that the chamber wall transition sections 23 and 24, corresponding to sections 12 and 13 of Fig. 1, are curved inwardly in a downstream direction until they meet strongly inwardly directed wall sections 25 and 26 leading to the exit opening 10 (the same as the exit opening 10 in Fig. 1). The chamber exit region 22b, although of slightly different shape from the corresponding region 11 of Fig. 1, serves the same purpose as previously described. While the narrowed transition between regions 3 and 11 of Fig. 1 provides certain performance characteristics under certain specific operating conditions, the inwardly curved wall transition of wall sections 23 and 24 of Fig. 2 provides other performance characteristics under different operating conditions without changing the basic function of the oscillator already described with reference to Fig. 1. For example, chamber regions 22 and 23 cause the discharge spray pattern (among other features) to be smaller droplets than the hourglass shape of the corresponding areas of Fig. 1. An inertance feedthrough 20 located in the plate 18 does not cause any different oscillation than the inertance feedthrough 4 of Fig. 1, except insofar as a different inertance results due to different physical dimensions. Basically, inertance is a function of the fluid density contained and is proportional to the length of the feedthrough and inversely proportional to its cross-sectional area. Consequently, longer feedthroughs and/or feedthroughs with smaller cross-sectional areas produce greater inertances and thus cause lower oscillation frequencies of the oscillator.

In Fig. 3 ist ein Oszillator 27 wieder mit nur der Platte 28 dargestellt, in der die Aussparungen, die die Oszillatorkanäle bilden, und Hohlräume enthalten sind, so dargestellt aus demselben Grund, wie schon unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben ist. Der Oszillator 27 der Fig. 3 hat die gleiche allgemeine Konfigurationsform, wie es für den Oszillator 17 der Fig. 2 gezeigt ist, außer daß die Inertanz-Durchführung 29 einen zirkularen Pfad annimmt, und Bereiche 30 und 31 definieren einen glatteren Wandumriß, der sogar mehr nach innen gekrümmt ist und seine Krümmung nahe der beiden Enden der Inertanz-Durchführung 29 beginnt. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erörtert ist, haben unterschiedliche Gestaltungen der Inertanz-Durchführungen eine Auswirkung auf den grundsätzlichen Oszillatorbetrieb, doch die Flexibilität bei der Gestaltung schafft unterschiedliche Vorteile beim Entwerfen und Konstruieren aktueller Produkte, die den Oszillator der vorliegenden Erfindung erfassen, und es ist ein bestimmter Zweck der Fig. 1, 2, 3 und 4, eine derartige Flexibilität zu zeigen. Der Oszillator 27 der Fig. 3 dürfte im Hinblick auf seinen erörterten mehr nach innen gekrümmten geglätteten Kammerwandumriß im Vergleich mit dem Oszillator 17 der Fig. 2 gewissen unterschiedliche Leistungsfältigkeitscharakteristiken, wie z. B. engere Sprühausgabewinkel, einen kohäsiveren Ausgabefluß mit größeren Tröpfchen in einem engeren Größenverteilungsbereich, etc. zeigen. Die grundsätzliche Funktion und der Betrieb des Oszillators 27 sind die gleichen, wie sie schon unter Bezugnahme auf den Oszillator 14 der Fig. 1 beschrieben sind.In Fig. 3, an oscillator 27 is again shown with only the plate 28 in which the recesses forming the oscillator channels and cavities are contained, so shown for the same reason as already described with reference to Fig. 2. The oscillator 27 of Fig. 3 has the same general configuration form as shown for the oscillator 17 of Fig. 2, except that the inertance feedthrough 29 assumes a circular path, and regions 30 and 31 define a smoother wall contour which is even more inwardly curved and begins its curvature near the two ends of the inertance feedthrough 29. As discussed with reference to FIG. 2, different designs of the inertance feedthroughs have an impact on the basic oscillator operation, but flexibility in design provides different advantages in designing and constructing actual products incorporating the oscillator of the present invention, and it is a particular purpose of FIGS. 1, 2, 3 and 4 to demonstrate such flexibility. The oscillator 27 of FIG. 3, in view of its discussed more inwardly curved smoothed chamber wall outline, may have certain different performance characteristics, such as narrower spray output angles, a more cohesive output flow with larger droplets in a narrower size distribution range, etc. The basic function and operation of the oscillator 27 is the same as already described with reference to the oscillator 14 of Fig. 1.

Nimmt man insbesondere Bezug auf Fig. 4, ist ein Oszillator 32 mit nur der Platte 33 dargestellt, in der die Aussparungen, die die Oszillatorkanäle bilden, und Hohlräume enthalten sind, der so gezeigt ist, aus demselben Grund, wie es schon unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben ist. Der Oszillator 32 hat den gleichen allgemeinen Aufbau und die Form, wie es für den Oszillator 14 der Fig. 1 gezeigt ist, außer daß die Inertanz-Durchführung 34 ähnlich der Inertanz-Durchführung 29 der Fig. 3 geformt ist, und daß sie auch als eine Aussparung in der Platte 33 enthalten ist, entsprechend dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau, und daß die Inertanz-Durchführung 34 in einen sehr kurzen Pfad ausgestaltet ist, wovon der Effekt ein Anwachsen der Oszillationsfrequenz aus Gründen ist, die schon unter Bezugnahme auf Fig. 2 erörtert wurden. Ein Kammerbereich 35 ist in seiner Breite nahe der Einlaßöffnung 19 einfach angepaßt, um seine Wände mit der Außenwand der Enden der Inertanz- Durchführung 34 in Übereinstimmung zu bringen, die keinen Bezug zu der allgemeinen Funktion und dem Betrieb des Oszillators 32 hat, als Unterscheidung von dem Oszillator 14, 17 und 27 (Fig. 1, 2 bzw. 3). Der Kammer-Austrittsbereich 36 entspricht dem Kammer-Austrittsbereich 11 der Fig. 1 im Aufbau und in der Funktion. Im Vergleich zu beispielweise dem Aufbau des Oszillators 27 der Fig. 3 wird die Kammerform, insbesondere der weitere und im allgemeinen größere Austrittsbereich 36 der Fig. 4 unterschiedliche Leistungsfähigkeitscharakteristiken veranlassen; beispielsweise breite Sprüh-Ausgabewinkel α, einen noch kohäsiveren Ausgabefluß mit einer engeren Größenverteilung der Tröpfchen, glattere Ausgabewellenformen von mehr sinusförmigem Charakter, etc. Eine typische Ausgabewellenform, die allgemein auf alle Oszillatoren der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, ist diagrammäßig als Ausgabe-Flußmuster 16 der Fig. 4 gezeigt. Die grundsätzliche Funktion und der Betrieb des Oszillators 32 der Fig. 4 ist der gleiche, wie er schon unter Bezugnahme auf den Oszillator 14 der Fig. 1 beschrieben ist.Referring particularly to Fig. 4, there is shown an oscillator 32 with only the plate 33 in which the recesses forming the oscillator channels and cavities are contained, which is shown as such, for the same reason as already described with reference to Fig. 2. The oscillator 32 has the same general construction and shape as shown for the oscillator 14 of Fig. 1, except that the inertance feedthrough 34 is shaped similarly to the inertance feedthrough 29 of Fig. 3, and that it is also contained as a recess in the plate 33, corresponding to the construction shown in Fig. 3, and that the inertance feedthrough 34 is formed into a very short path, the effect of which is to increase the oscillation frequency, for reasons already discussed with reference to Fig. 2. A chamber region 35 is simply adjusted in width near the inlet opening 19 to match its walls with the outer wall of the ends of the inertia feedthrough 34, which has no relation to the general function and operation of the oscillator 32, as distinguished from the oscillators 14, 17 and 27 (Figs. 1, 2 and 3 respectively). The chamber exit region 36 corresponds to the chamber exit region 11 of Fig. 1 in construction and function. Compared to, for example, the construction of the oscillator 27 of Fig. 3, the chamber shape, particularly the wider and generally larger exit region 36 of Fig. 4, will give rise to different performance characteristics; for example, wider spray discharge angles α, a more cohesive discharge flow with a narrower droplet size distribution, smoother output waveforms of more sinusoidal character, etc. A typical output waveform generally applicable to all oscillators of the present invention is shown diagrammatically as output flow pattern 16 of Fig. 4. The basic function and operation of the oscillator 32 of Fig. 4 is the same as that already described with reference to the oscillator 14 of Fig. 1.

Es ist anzumerken, daß in Hinsicht auf die Wirkungen relativ krasser Änderungen der Inertanzen der Inertanz-Durchführungen in bezug auf insbesondere Breiten- und Längendimensionen der Kammer-Austrittsbereiche bestimmte Leistungsfähigkeitstendenzen experimentell verifiziert worden sind, wie es im folgenden aufgezeigt ist: sehr hohe relative Inertanzen verursachen Ausgabewellenformen, um mehr und mehr trapezförmige Charakteristiken anzunehmen. Schrittweise reduzierte relative Inertanzen verursachen Ausgabewellenformen, um sich anzunähern und möglicherweise einen sinusförmigen Charakter zu erreichen, und weitere relative Reduktionen der Inertanz verursachen ein Spitzermachen der Wellenspitzen, wodurch Wellenformen möglicherweise dreieckförmige Formen erreichen. Zusätzliche relative Inertanzreduktionen resultieren, wenn überhaupt, in kleinen zusätzlichen Wellenformänderungen, aber sie verursachen graduelle Schwing- oder Winkelreduktionen (die bis zu diesem Punkt tatsächlich konstant gegenüber Inertanzänderungen bleiben). Natürlich änderten sich Oszillationsfrequenzen während dieser Experimente in Übereinstimmung mit der unterschiedlichen Beziehung zwischen anwendbaren charakteristischen Oszillatorparametern und angewandten Inertanzen.It should be noted that with respect to the effects of relatively sharp changes in the inertances of the inertance feedthroughs, in particular width and length dimensions of the chamber exit areas, certain performance trends have been experimentally verified, as shown below: very high relative inertances cause output waveforms to take on more and more trapezoidal characteristics. Gradually reduced relative inertances cause output waveforms to converge and possibly achieve a sinusoidal character, and further relative reductions in inertance cause a sharpening of the wave peaks, causing waveforms to possibly achieve triangular shapes. Additional relative inertance reductions result in small additional waveform changes, if any, but they cause gradual swing or angle reductions (which actually remain constant to inertance changes up to that point). Of course, oscillation frequencies changed during these experiments in accordance with the different relationship between applicable oscillator characteristic parameters and applied inertances.

Eine Entwurfssteuerung über Ausgabewellenformen ist ein wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, da die Ausgabewellenform zum großen Teil die Sprühflußverteilung oder Tröpfchendichteverteilung über den Ausgabesprühwinkel errichtet und unterschiedliche Anforderungen zu unterschiedlichen Produkten und Anwendungen gehören. Beispielsweise schaffen trapezförmige Wellenformen im allgemeinen höhere Dichten bei Extremen des Schwingwinkels als irgendwo. Sinusförmige Wellenformen schaffen noch etwas ungleichmäßigere Verteilungen mit höheren Dichten bei Extremen des Schwingwinkels und verringern für gewöhnlich Dichten nahe der Mitte. Dreieckförmige Wellenformen bieten im allgemeinen eine gleichmäßige Verteilung über dem Schwingwinkel.Design control over output waveforms is an important aspect of the present invention, since the output waveform is largely based on the spray flow distribution or droplet density distribution across the output spray angle, and different requirements pertain to different products and applications. For example, trapezoidal waveforms generally provide higher densities at extremes of the swing angle than anywhere else. Sinusoidal waveforms provide even more uneven distributions with higher densities at extremes of the swing angle and usually reduce densities near the center. Triangular waveforms generally provide a uniform distribution across the swing angle.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird ein Oszillator des in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Typs durch Ersetzen einer Ausgangsöffnung 10 der Fig. 1 durch drei Ausgangsöffnungen 37, 38 und 39 modifiziert, die in dem gleichen allgemeinen Bereich angeordnet sind. In der Tat kann irgendeine Anzahl von Ausgangsöffnungen entlang der vorderen (Ausgabe-) Umgebung der Kammer-Austrittsbereiche bei irgendwelchen erwünschten Abständen und von der gleichen oder von unterschiedlichen Größen vorgesehen sein. Die Ausgangsöffnungen 37, 38 und 39 in Fig. 10 werden jeweils ein Ausgabe-Flußmuster ausgeben, das die gleichen Charakteristiken aufzeigt, wie es detailliert in bezug auf die Fig. 1 oder 4 beschrieben ist. Die Schwingwinkel der Vielfach-Ausgabe-Flußmuster können getrennt sein, oder sie können überlappen, wie es durch Leistungsanforderungen erforderlich ist. Wellenformen werden von im allgemeinen identischer Phasenbeziehung (und Frequenz) sein. Eine Inertanz-Durchführungsverbindung 40 ist gezeigt zum direkten Verbinden von Bereichen 41 und 42, ohne Verwendung von Zwischenkanälen, wie den in Fig. 1 als kurze Kanäle 16a und 16b gezeigten. Die Veränderung ist nur gezeigt, um eine andere Entwurfsoption zu zeigen, die möglich ist, wenn die Größe und andere Konstruktionskriterien solche Unterschiede zulassen oder auferlegen, und es hat keine Wirkung auf die grundsätzliche Funktion und den Betrieb des in Fig. 10 gezeigten Oszillators, der der gleiche ist, wie schon unter Bezugnahme auf den Oszillator 14 der Fig. 1 beschriebenen. Der Zweck für Vielfach-Ausgabeöffnungen in Oszillatoren, wie er in Fig. 10 dargestellt ist, ist es, verschiedene Ausgabe-Sprühcharakteristiken erhalten zu könne; beispielsweise unterschiedliche Verteilungen, Sprühwinkel, kleine Tröpfchengrößen, niedrige Sprühstoßkräfte, mehrere weit verbreitete Sprühausgabemuster, etc.Referring to Fig. 10, an oscillator of the general type shown in Fig. 1 is modified by replacing one output port 10 of Fig. 1 with three output ports 37, 38 and 39 located in the same general area. In fact, any number of output ports may be provided along the front (output) vicinity of the chamber exit areas at any desired distances and of the same or different sizes. The output ports 37, 38 and 39 in Fig. 10 will each output an output flux pattern exhibiting the same characteristics as described in detail with respect to Figs. 1 or 4. The oscillation angles of the multiple output flux patterns may be separate, or they may overlap as required by performance requirements. Waveforms will be of generally identical phase relationship (and frequency). An inertance feedthrough connection 40 is shown for directly connecting regions 41 and 42 without using intermediate channels such as those shown in Fig. 1 as short channels 16a and 16b. The variation is shown only to show another design option that is possible if the size and other design criteria allow or impose such differences, and it has no effect on the basic function and operation of the oscillator shown in Fig. 10, which is the same as that already described with reference to the oscillator 14 of Fig. 1. The purpose for multiple discharge orifices in oscillators as shown in Fig. 10 is to be able to obtain different discharge spray characteristics; e.g., different distributions, spray angles, small droplet sizes, low spray burst forces, several widespread spray discharge patterns, etc.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird ein Oszillator des allgemeinen Typs, der in Fig. 1 dargestellt ist, durch Vorsehen einer Öffnung 43 in dem Kammer-Austrittsbereich 44 modifiziert, und zwar durch Verwendung eines Einlaßloches 47 wie in der Einlaßöffnung 19 und dem Einlaßdurchgangsloch 21, die beide in Fig. 2 sind, und durch Benutzen einer Inertanz-Durchführungsverbindung 45 einstellbarer Länge. Die Fig. 11 zeigt weitere Fluid-Zuführungsverbindungen zu dem Einlaßloch 47 und auch zu der Öffnung 43, wobei beide von einer Ventileinrichtung 46 wegführen, dargestellt in einer Blockform. Der Oszillator der Anordnung in Fig. 11, der auf die gleiche Weise wie der Oszillator 14 der Fig. 1 arbeitet, wird beim Empfangen von unter Druck gesetztem Fluid durch die Öffnung 47 nicht durch die Anwesenheit der Öffnung 43 beeinflußt, solange das Zuführen zu der Öffnung 43 ausgeschlossen ist, und es wird nicht durch die Anwesenheit der Inertanz-Durchführungsverbindung 45 einstellbarer Länge beeinflußt, außer in dem Ausmaß, daß die Oszillationsfrequenz sich als eine Funktion einer Längenänderung der Verbindung 45 ändern wird. Die Oszillationsfrequenz kann weiterhin durch Einstellung der Ventilreinrichtung 46 beim Hineinlaufen von unter Druck gesetztem Fluid durch die Öffnung 43 in dem Bereich 44 verändert werden. Ein solches Hineinlaufen von Fluid erfolgt bei relativ geringen Flußgeschwindigkeiten und beeinflußt im allgemeinen die grundsätzlichen Flußmustervorgänge im Bereich 44 nicht. Da der Druck auf die Öffnung 43 erhöht wird, erhöht sich jedoch der statische Druck in dem Bereich 44 vorherrschend, und auch in dem Rest des Oszillators. Dies hat zwei Haupteffekte: zum einen wird der Zuführungsfluß durch die Öffnung 47 reduziert werden aufgrund des Anwachsens des erfahrenen Rückdruckes, und folglich wird die Oszillationsfrequenz reduziert werden, da die Strahlgeschwindigkeit sich auch reduziert; und zweitens erhöht sich der statische Druck insbesondere in dem Bereich 44. Eine Änderung der vektoriellen Summe bei der Oszillator-Ausgabeöffnung von den verschiedenen Geschwindigkeiten, die im einzelnen in bezug auf den Betrieb des Oszillator-Ausführungsbeispiels beschrieben ist, das in Fig. 1 gezeigt ist, derart, daß der zweite Vektor, der radial zu dem starken Wirbel gerichtet ist, sich in bezug auf den ersten Vektor erhöht, der tangential zu dem starken Wirbel des Austrittsbereichs ist, und folglich verringert sich der Ausgabefluß-Schwingwinkel. Somit kann man sehen, daß eine Einstellung des zu der Öffnung 43 zugeführten Drucks die Oszillationsfrequenz und den Ausgabefluß-Schwingwinkel verändert. Zu der gleichen Zeit werden nur minimale totale Flußratenänderungen für den Oszillator erfahren, weil das unter Druck setzen des Bereichs 44 über die Öffnung 43 und das Einfließen eines zusätzlichen Fluids, was dadurch veranlaßt wird, durch die Öffnung 43 bis zu einem gewissen Ausmaß durch das begleitende Abnehmen beim Zuführfluß durch das Einlaßloch 47 kompensiert wird. Eine Druckeinstellung mittels einer Ventileinrichtung 46 kann der Öffnung 43 exklusiv zugefügt werden, während ein Druck an dem Einlaßloch 47 konstant gehalten wird, oder beide Druckzuführungen unabhängig eingestellt werden, oder beide Drücke können durch Ventilanordnungen eingestellt werden, die sich in irgendeiner gewöhnlichen Beziehung zusammengetan haben. Weiterhin kann der Druck- (und der Fluß-) Eingang in die Öffnung 43 von irgendeiner Fluidquelle geführt werden, beispielsweise einer; die eine Druckveränderung abhängig von einer Zeit oder einem Ereignis schaffen wird, wie beispielsweise zum Steuern oder Modulieren des Oszillatoreingangs als eine Funktion davon. Experimentelle Ergebnisse haben praktisch einen Frequenzeinstellungsbereich von über einer Oktave und eine Ausgangsschwingwinkel-Einstellungsbereich von fast 0º bis zu über 90º gezeigt, ohne den Zuführ- Druck zu dem Einlaßloch 47 durch den Einstellungsdruck zu der Öffnung 43 zu überschreiten. Zusätzlich zu den Leistungseinstellungen, die durch die vorgenannte Einrichtung geboten wird, ist die Oszillationsfrequenz mittels einer Längeneinstellung der Inertanz-Durchführungsverbindung 45 einstellbarer Länge unabhängig einstellbar, die einfach eine Anordnung ist, ähnlich dem Gleiter einer Posaune, wodurch die Länge der Durchführung kontinuierlich variiert werden kann. Experimente haben praktische Einstellungsbereiche bis zu mehreren Oktaven unter Verwendung einer solchen Anordnung gezeigt. Es ist möglich, Ventilanordnungen zu schaffen, die sich zusammengetan haben, um nicht nur den Druck zu der Öffnung 43 und zu dem Einlaßloch 47 einzustellen, sondern auch mechanisch gekoppelt sind, um die Länge der Inertanz- Durchführungsverbindung 45 mit einer einzigen Steuereinrichtung einzustellen, so daß beispielsweise ein einziger manuell rotierbarer Knopf eine Oszillator-Ausgabeleistungsänderung über einen weiteren ausgedehnten sehr weiten Bereich verursacht. Die vorgenannten Leistungseinstellungsmöglichkeiten werden insbesondere nützlich bei Bearbeitungen, wo Anforderungen im Betrieb variieren. Bei anderen Anwendungen wird eine Einstellbarheit benötigt, um die Leistung an subjektive Anforderungen anzupassen; beispielsweise würden Oszillatoren, die bei Massage-Brauseköpfen für therapeutische oder einfach Erholungszwecke verwendet werden, insbesondere einen vorteilhaften Reiz zeigen, wenn ihre Auswirkungen bis zu einem weiten Bereich individueller subjektiver Notwendigkeiten und Wünsche eingestellt werden könnten.Referring to Fig. 11, an oscillator of the general type shown in Fig. 1 is modified by providing an opening 43 in the chamber exit region 44, using an inlet hole 47 as in the inlet opening 19 and the inlet through hole 21 both in Fig. 2, and using an adjustable length inertia feedthrough connection 45. Fig. 11 shows further fluid supply connections to the inlet hole 47 and also to the opening 43, both leading from a valve means 46 shown in block form. The oscillator of the arrangement in Fig. 11, which operates in the same manner as the oscillator 14 of Fig. 1, in receiving pressurized fluid through the opening 47, is not affected by the presence of the opening 43 so long as feeding to the opening 43 is excluded, and it is not affected by the presence of the adjustable length inertia feedthrough connection 45, except to the extent that the oscillation frequency will change as a function of a change in the length of the connection 45. The oscillation frequency can be further varied by adjusting the valve means 46 as pressurized fluid enters through the opening 43 in the region 44. Such entry of fluid occurs at relatively low flow rates and does not generally affect the basic flow pattern operations in the region 44. As the pressure on the opening 43 is increased, however, the static pressure will prevail in region 44, and also in the rest of the oscillator. This has two main effects: firstly, the supply flow through orifice 47 will be reduced due to the increase in the back pressure experienced, and consequently the oscillation frequency will be reduced as the jet velocity also reduces; and secondly, the static pressure in region 44 in particular will increase. A change in the vector sum at the oscillator output orifice from the various velocities described in detail with respect to the operation of the oscillator embodiment shown in Figure 1 such that the second vector directed radially to the strong vortex increases with respect to the first vector tangential to the strong vortex of the exit region, and consequently the output flow oscillation angle decreases. Thus, it can be seen that adjusting the pressure supplied to orifice 43 changes the oscillation frequency and the output flow oscillation angle. At the same time, only minimal total flow rate changes will be experienced by the oscillator because the pressurization of the region 44 via the orifice 43 and the inflow of additional fluid thereby caused through the orifice 43 is compensated to some extent by the accompanying decrease in supply flow through the inlet hole 47. Pressure adjustment by means of a valve means 46 may be applied exclusively to the orifice 43 while maintaining a pressure at the inlet hole 47 constant, or both pressure supplies may be adjusted independently, or both pressures may be adjusted by valve arrangements joined together in some conventional relationship. Furthermore, the pressure (and flow) input to the orifice 43 may be from any fluid source, for example one which will provide a pressure change dependent on a time or event, such as for example controlling or modulating the oscillator input as a function thereof. Experimental results have shown practical frequency adjustment ranges of over an octave and output oscillation angle adjustment ranges of almost 0º to over 90º without exceeding the supply pressure to the inlet hole 47 by the adjustment pressure to the port 43. In addition to the power adjustments offered by the aforesaid arrangement, the oscillation frequency is independently adjustable by means of a length adjustment of the adjustable length inertia feedthrough connection 45, which is simply an arrangement similar to the slide of a trombone, whereby the length of the feedthrough can be continuously varied. Experiments have shown practical adjustment ranges of up to several octaves using such an arrangement. It is possible to provide valve assemblies which are combined not only to adjust the pressure to the orifice 43 and to the inlet hole 47, but also mechanically coupled to adjust the length of the inertance feedthrough connection 45 with a single control means so that, for example, a single manually rotatable knob causes oscillator output power variation over a further extended very wide range. The aforementioned power adjustment capabilities will be particularly useful in applications where operating requirements vary. In other applications, adjustability is required to adapt the power to subjective requirements; for example, oscillators used in massage shower heads for therapeutic or simply recreational purposes would show particularly advantageous appeal if their effects could be adjusted to a wide range of individual subjective needs and desires.

Nimmt man Bezug auf Fig. 12 und 13 wird eine kompakte Einstelleinrichtung zum Verändern der Inertanz der Inertanz-Durchführungsverbindung irgendeines der in den Fig. 1-11 und 14 gezeigten Oszillators dargestellt. Ein zylindrischer Kolben 47a ist axial beweglich in einem zylindrischen Hohlkörper 48 angeordnet, wobei der Kolben 47a umfangsmäßig durch eine Dichtung 49 abgedichtet ist. Ein Abschnitt des Körpers 48 ist von etwas größerem inneren Durchmesser als der Kolben 47a, so daß ein ringförmiger zylindrischer Leerraum 48a zwischen dem Kolben 47a und dem Körper 48 gebildet wird, wenn der Kolben 47a völlig in den Körper 48 bewegt wird, und so daß bei einer teilweise hineinbewegten Position des Kolbens 47a ein teilweise ringförmiger und teilweise zylindrischer Leerraum gebildet wird, und so daß ein zylindrischer Leerraum gebildet wird, wenn der Kolben 47a weiter zurückgezogen wird. Die innere Umfangswand des zylindrischen Hohlkörpers 48 hat zwei Durchführungsverbindungen nahe zueinander und ungefähr tangential zu dem inneren zylindrischen Umfang ausgerichtet, wobei die Durchführungseintritte weg voneinander zeigen. Die Durchführungen führen zu Verbindungsanschlüssen 50 bzw. 51. Da die Inertanz zwischen den zwei Anschlüssen 50 und 51 eine proportionale Funktion der Länge und eine umgekehrt proportionale Funktion des Querschnittsbereichs des Pfads ist, wurde beim Durchgehen zwischen den Anschlüssen 50 und 51 die in den Fig. 12 und 13 gezeigte Einrichtung gezwungen werden, ihn zu nehmen, kann es gezeigt werden, daß die Inertanz dieses Pfades kontinuierlich variiert wird, wenn der Kolben 47a in dem Körper 48 bewegt wird, und wenn der innere Leerraum Form und Volumen zwischen einem Extremum eines zylindrischen Rings ändert, wenn eine höhere Inertanz erhalten wird, und dem anderen Extremum eines Zylinders, wenn die geringste Inertanz erreicht ist. Im Vergleich zu der variablen Inertanz-Durchführungsverbindung 45 der Fig. 11 bietet die Anordnung der Fig. 12 und 13 Kompaktheit, eine einfache Abdichtung und einen weniger kritischen Aufbau. Ersetzt man den Gleiter der Verbindung 45 der Fig. 11 durch die Anordnung der Fig. 12 und 13 durch Verbinden der Anschlüsse 50 bzw. 51 mit den zwei Durchführungsschenkeln, die durch das Entfernen der Verbindung 45 geöffnet sind, ist die gesamte Operation und Einstellung, die in bezug auf Fig. 11 beschrieben ist, gültig.Referring to Figs. 12 and 13, there is shown a compact adjustment device for varying the inertance of the inertance feedthrough connection of any of the oscillators shown in Figs. 1-11 and 14. A cylindrical piston 47a is axially movably disposed within a cylindrical hollow body 48, the piston 47a being circumferentially sealed by a seal 49. A portion of the body 48 is of slightly larger inner diameter than the piston 47a so that an annular cylindrical void 48a is formed between the piston 47a and the body 48 when the piston 47a is moved fully into the body 48, and so that a partially annular and partially cylindrical void is formed when the piston 47a is in a partially retracted position, and so that a cylindrical void is formed when the piston 47a is further retracted. The inner peripheral wall of the cylindrical hollow body 48 has two feedthrough connections aligned close to each other and approximately tangential to the inner cylindrical circumference, with the feedthrough inlets pointing away from each other. The feedthroughs lead to connecting ports 50 and 51 respectively. Since the inertance between the two ports 50 and 51 is a proportional function of the length and an inversely proportional function of the cross-sectional area of the path, if passing between the ports 50 and 51 the device shown in Figs. 12 and 13 were compelled to take it, it can be shown that the inertance of this path is continuously varied as the piston 47a is moved within the body 48 and as the internal void changes shape and volume between one extremum of a cylindrical ring when a higher inertance is obtained and the other extremum of a cylinder when the lowest inertance is reached. Compared to the variable inertance feedthrough connection 45 of Fig. 11, the arrangement of Figs. 12 and 13 offers compactness, easy sealing and a less critical structure. If the slider of the connection 45 of Fig. 11 is replaced by the arrangement of Figs. 12 and 13 by connecting the terminals 50 and 51 respectively to the two bushing legs opened by the removal of the connection 45, the entire operation and adjustment described with reference to Fig. 11 is valid.

Nimmt man Bezug auf Fig. 14 sind zwei Oszillatoren des in Fig. 1 dargestellten allgemeinen Typs durch geeignete Synchronisierungsdurchführungen 52 und 53 zwischen symmetrisch positionierten Orten jeweiliger Inertanz-Durchführungsverbindungen verbunden, insbesondere zwischen solchen Orten in der Nähe der Kammereintritte 54, 55, 56 und 57 der Inertanz-Durchführungsverbindungen. Die Durchführung 52 verbindet einen Eintritt 54 mit einem Eintritt 57 und die Durchführung 53 verbindet einen Eintritt 55 mit dem Eintritt 56. Die zwei Oszillatoren werden in der gezeigten Verbindung synchron oszillieren, vorausgesetzt sie sind beide ähnlich konstruiert, um beinahe bei den gleichen Frequenzen zu arbeiten, wenn sie mit dem gleichen Druck versorgt sind, und ihre relative Phasenbeziehung wird 180º betragen, wenn sie gesehen wird, wie sie gezeichnet ist. Ein Austauschen der Verbindungen der zwei Eintritte nur bei einem Oszillator, beispielsweise ein Wiederverbinden der Durchführung 52 mit dem Eintritt 55 und der Durchführung 53 mit dem Eintritt 54, wird eine gleichphasige Beziehung erzeugen. Unterschiedliche Längen und ungleiche Längen der Durchführungen 52 und 53 und auch Änderungen der Verbindungsorte der Synchronisierdurchführungen entlang der Inertanz-Durchführungsverbindungen resultieren in einer Vielzahl unterschiedlicher Phasenbeziehungen. Es ist auch möglich, auf diese Weise ungleiche Oszillatoren zu verbinden, um ein Abhängigmachen bei harmonischen Frequenzen zu erzeugen. Mehr als zwei Oszillatoren können miteinander verbunden und auf gleiche Art synchronisiert werden, und derartige Anordnungen können verbunden sein, um unterschiedliche Phasenbeziehungen zwischen verschiedenen Oszillatoren zu erzeugen. Weiterhin können Serienverbindungen zwischen vielen Oszillatoren verwendet werden, wobei Synchronisierdurchführungen verwendet werden können, um die Inertanz zu erzeugen, die zuvor durch die Inertanz- Durchführungsverbindungen zugeführt wurden, und wobei individuelle Inertanz-Durchführungsverbindungen des Oszillators weggelassen werden können.Referring to Fig. 14, two oscillators of the general type shown in Fig. 1 are connected by suitable synchronizing feedthroughs 52 and 53 between symmetrically positioned locations of respective inertance feedthrough connections, particularly between such locations near the chamber inlets 54, 55, 56 and 57 of the inertance feedthrough connections. Feedthrough 52 connects inlet 54 to inlet 57 and feedthrough 53 connects inlet 55 to inlet 56. The two oscillators will oscillate synchronously in the connection shown provided they are both similarly constructed to operate at nearly the same frequencies when supplied with the same pressure and their relative phase relationship will be 180° when viewed as drawn. Swapping the connections of the two entries on just one oscillator, for example reconnecting feedthrough 52 to entry 55 and feedthrough 53 to entry 54, will produce an in-phase relationship. Different lengths and unequal lengths of feedthroughs 52 and 53 and also changes in the connection locations of the synchronizing feedthroughs along the inertance feedthrough connections will result in a variety of different phase relationships. It is also possible to connect dissimilar oscillators in this way to create a lock-in at harmonic frequencies. More than two oscillators can be connected together and synchronized in the same way, and such arrangements may be connected to produce different phase relationships between different oscillators. Furthermore, series connections between many oscillators may be used, synchronizing feedthroughs may be used to produce the inertance previously supplied by the inertance feedthrough connections, and individual oscillator inertance feedthrough connections may be omitted.

Nimmt man Bezug auf Fig. 15 ist ein typischer tragbarer Massage-Brausekopf dargestellt, der zwei synchronisierte Oszillatoren des in Fig. 1 gezeigten allgemeinen Typs enthält, die durch eine Anordnung verbunden sind, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist, und die mit variablen Leistungseinstellungsanordnungen ausgestattet sind, die allgemein in bezug auf die Fig. 11 und die Fig. 12 und 13 beschrieben sind. Der Brausekopf wird unter Druck mit Wasser durch einen Schlauch 58 versorgt, und er enthält im allgemeinen eine Ventileinrichtung für die Modenauswahl zwischen herkömmlichem stationärem Sprühen und einer Massagewirkung. Manuelle Steuerungen 59 und 60 sind angeordnet, um vorteilhaft nicht nur eine Modenauswahlsteuerung zu schaffen, sondern auch die Einstellungssteuerung für die Frequenz und den Schwingwinkel (wie es in bezug auf Fig. 11 beschrieben ist, und zwar mittels der Druckeinstellung zu der Öffnung 43 und/oder durch eine zusammengetane oder kombinierte Druckeinstellung zu dem Zuführloch 47), wobei alle vorangehenden Einstellsteuerungen und die Modenauswahl vorzugsweise in einer der zwei Handsteuerungen 59 oder 60 angeordnet sind, und um die unabhängige Frequenzeinstellung zu erzeugen (wie sie in bezug auf die Fig. 11, 12 und 13 beschrieben ist, und zwar mittels der Inertanzeinstellung der Inertanz-Durchführungsverbindung 45 oder mittels der in den Fig. 12 und 13 gezeigten Anordnung) in der anderen der zwei Handsteuerungen 59 oder 60. Die gemessene oder kombinierte Modenselektion und Frequenz- und Schwingwinkelsteuerung kann eine Ventilanordnung sein, die einen Zuführwasserdurchgang nur an den herkömmlichen stationären Sprühdüsen zuläßt, wenn die manuelle Steuerung in einer Extremposition ist. Wenn die manuelle Steuerung um einen gewissen Winkel gedreht wird, erlaubt die Ventilanordnung den Zuführwasserdurchgang auch zu den Zuführeingängen der Oszillatoren, und bei einer weiteren Steuerdrehung wird ein Wasserdurchgang nur zu den Zuführeingängen der Oszillatoren zugelassen. Eine weitere zusätzliche Drehung der manuellen Steuerung wird die Frequenz und den Schwingwinkel durch eine Einstellung der jeweiligen Drücke der Oszillatoren reduzieren.Referring to Fig. 15, there is shown a typical portable massage showerhead which includes two synchronized oscillators of the general type shown in Fig. 1 connected by an arrangement as shown in Fig. 14 and equipped with variable power adjustment arrangements generally described with reference to Fig. 11 and Figs. 12 and 13. The showerhead is supplied with water under pressure through a hose 58 and generally includes valve means for mode selection between conventional stationary spraying and a massage action. Manual controls 59 and 60 are arranged to advantageously provide not only mode selection control but also the adjustment control for the frequency and the oscillation angle (as described with respect to Fig. 11 by means of the pressure adjustment to the opening 43 and/or by a combined or combined pressure adjustment to the feed hole 47), all of the foregoing adjustment controls and the mode selection preferably being arranged in one of the two hand controls 59 or 60, and to provide the independent frequency adjustment (as described with respect to Figs. 11, 12 and 13 by means of the inertance adjustment of the inertance feedthrough connection 45 or by means of the arrangement shown in Figs. 12 and 13) in the other of the two hand controls 59. or 60. The measured or combined mode selection and frequency and oscillation angle control may be a valve arrangement which allows feed water passage only to the conventional stationary spray nozzles when the manual control is in an extreme position. When the manual control is rotated by a certain angle, the valve arrangement allows feed water passage also to the feed inlets of the oscillators, and with a further control rotation, water passage is allowed only to the feed inlets of the oscillators. A further additional rotation of the manual control will reduce the frequency and oscillation angle by adjusting the respective pressures of the oscillators.

Die unabhängige Frequenzeinstellung ist eine mechanische Anordnung, die die benötige Translationsbewegung zu der jeweiligen Inertanz-Durchführungsverbindungs-Einstellung ermöglicht, die zuvor im Detail beschrieben ist. Somit kann z. B. die jeweilige manuelle Steuerung 59 oder 60 durch eine Drehung zwischen zwei Extrempositionen eingestellt werden, während sich die Oszillationsfrequenz zwischen entsprechenden Werten ändert. Es sollte hier angemerkt werden, daß die Frequenzeinstellungen eine derartige Beziehung in bezug aufeinander innehaben, daß das Frequenzbereichsverhältnis des einen in etwa mit dem Frequenzbereichsverhältnis des anderen multipliziert wird, um den gesamten kombinierten Frequenzbereich zu erhalten, der daher aufgrund der zwei Steuereinstellungen stark erweitert ist.The independent frequency adjustment is a mechanical arrangement that allows the required translational movement to the respective inertance feedthrough connection setting described in detail above. Thus, for example, the respective manual control 59 or 60 can be adjusted by rotation between two extreme positions while the oscillation frequency changes between corresponding values. It should be noted here that the frequency settings have such a relationship with respect to each other that the frequency range ratio of one is approximately multiplied by the frequency range ratio of the other to obtain the total combined frequency range, which is therefore greatly expanded due to the two control settings.

In Fig. 16 ist eine Anwendung des Oszillators der vorliegenden Erfindung in einer Brause oder einer Spritzkabine (oder Brause- oder Sprühtunnel) dargestellt, wobei eine Vielzahl von Oszillatoren in Form identischer Düsen 61 angeordnet ist und an verschiedenen Orten entlang einer Flüssigkeitszuführdurchführung 62 montiert ist, die Flüssigkeit unter Druck zu jeder Düse 61 führt. Die Durchführung 62 ist entlang ihrer Länge in einen Türumriß oder irgendeine geeignete Form für die spezielle Anwendung geformt. Die Düsen 61 sind nach innen ausgerichtet, um ein Überlappen von Sprühmustern zu erzeugen. Die Düsen 61 sind vorzugsweise mit der Ebene ihrer Sprühmuster in der Ebene ausgerichtet, die durch die Form der Zuführdurchführung 62 bestimmt ist. Es ist der Zweck einer derartigen Anordnung, eine große Sprühbereichsabdeckung mit minimalem Flußverbrauch zu erzeugen, beispielsweise bei Brausekabinen oder bei Spritzkabinen, wobei eine oder mehrere derartige Anordnungen installiert sein können. Die Oszillatordüsen der vorliegenden Erfindung sind nicht nur fähig, die große Bereichsabdeckung mit relativ feinem Sprühen bei minimalem Flußverbrauch zu erzeugen, sondern sie bieten zusätzliche Vorteile bei den Anordnungen, wie sie in Fig. 16 gezeigt sind, dadurch, daß sie viel weniger einem Verstopfen unterliegen im Vergleich zu herkömmlich benutztem stationärem Strom oder Sprühdüsen, und zwar aufgrund der kleinen Öffnungen der Letzteren in Relation zu den viel größeren Oszillatorkanälen. Weiterhin werden für den gleichen Effekt um Größenordnungen größere Anzahlen herkömmlicher Düsen benötigt, als die Sprühdüsen mit Weitwinkel, die zum Erzeugen der gleichen Abdeckung erforderlich sind.In Fig. 16 an application of the oscillator of the present invention is shown in a shower or a spray booth (or shower or spray tunnel), wherein a plurality of oscillators in the form of identical nozzles 61 are arranged and mounted at different locations along a liquid supply passage 62, the liquid under pressure to each nozzle 61. The feedthrough 62 is formed along its length into a door outline or any suitable shape for the particular application. The nozzles 61 are directed inwardly to produce an overlap of spray patterns. The nozzles 61 are preferably aligned with the plane of their spray patterns in the plane determined by the shape of the feedthrough 62. The purpose of such an arrangement is to produce a large spray area coverage with minimal flow consumption, for example in shower cubicles or in spray booths, where one or more such arrangements may be installed. The oscillator nozzles of the present invention are not only capable of producing the large area coverage with relatively fine spray at minimal flow consumption, but they offer additional advantages in the arrangements shown in Figure 16 in that they are much less subject to clogging than conventionally used stationary stream or spray nozzles due to the small openings of the latter in relation to the much larger oscillator channels. Furthermore, orders of magnitude greater numbers of conventional nozzles are required to achieve the same effect than the wide angle spray nozzles required to produce the same coverage.

Claims (5)

1. Fluid-Oszillator (14) mit einer Kammer (3,11), einer Einlaßöffnung (15) zum Ausgeben eines Strahls eines Arbeitsfluids in die Kammer (3, 11) und einer Auslaßöffnung zum Ausgeben von Arbeitsfluid aus der Kammer (3, 11) in die Umgebung, einer Fluid-Inertanz-Strömungs-Durchführung (4), die das Arbeitsfluid zwischen einem ersten und einem zweiten Ort (7, 16b 5; 8, 16a, 6) an entgegengesetzten Seiten des Strahls und nahe der Einlaßöffnung (15) in der Kammer (3, 11) überträgt, gekennzeichnet durch eine dynamische Compliance in der Form eines Bereichs mit starkem Wirbel, der zwischen Seitenwänden der Kammer (3, 11) definiert ist, die im allgemeinen zu der Auslaßöffnung (10) und nahe der Auslaßöffnung (10) konvergiert, so daß das Arbeitsfluid in dem Strahl in dem Bereich mit starkem Wirbel einen starken Wirbel bildet, der abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen fließt, wobei der starke Wirbel abwechselnd Fluid von dem ersten und von dem zweiten Ort (7, 16b, 5; 8, 16a, 6) ansaugt und Fluid zu ihnen führt, und zwar in entgegengesetzter Phase, und dadurch durch die Inertanz-Strömungs-Durchführung (4) in wechselnde entgegengesetzte Richtungen.1. A fluid oscillator (14) having a chamber (3,11), an inlet port (15) for discharging a jet of working fluid into the chamber (3,11) and an outlet port for discharging working fluid from the chamber (3,11) to the environment, a fluid inertia flow passage (4) transferring the working fluid between a first and a second location (7,16b 5; 8,16a,6) on opposite sides of the jet and near the inlet port (15) in the chamber (3,11), characterized by a dynamic compliance in the form of a region of strong vortex defined between side walls of the chamber (3,11) which converges generally towards the outlet port (10) and near the outlet port (10) so that the working fluid in the jet in the strong vortex region forms a strong vortex flowing alternately in opposite directions, the strong vortex alternately sucking fluid from the first and second locations (7, 16b, 5; 8, 16a, 6) and supplying fluid to them in opposite phase, and thereby through the inertance flow passage (4) in alternating opposite directions. 2. Oszillator nach Anspruch 1, der weiterhin eine Einrichtung zum Ändern der Inertanz der Strömungs-Durchführung (45) enthält.2. Oscillator according to claim 1, further comprising means for changing the inertance of the flow passage (45). 3. Fluid-Sprühvorrichtung, die aufweist: eine Kammer (3, 11), eine Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung (4), eine Einlaßeinrichtung (15) zum Ausgeben eines Strahls eines Arbeitsfluids in die Kammer (3, 11), eine Ausläßeinrichtung (10) zum Ausgeben eines Arbeitsfluids von der Kammer (3, 11) in einem Strömungsmuster und einer Richtung, die durch den statischen Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids in der Kammer (3, 11) bestimmt sind, gekennzeichnet durch eine dynamische Einrichtung für dynamische Compliance in der Form von Seitenwänden (3, 11), die gegen die Auslaßeinrichtung (10) und nahe der Auslaßeinrichtung (10) konvergieren, zum Errichten einer Strömung mit starkem Wirbel des Arbeitsfluids, das in die Kammer (3, 11) ausgegeben ist, wobei die Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung mit starkem Wirbel zyklisch zwischen einer ersten und einer zweiten Strömungsrichtung umkehrt, die Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung einen ersten und einen zweiten Ort (7, 16b, 5; 8, 16a, 6) in der Kammer (3, 11) an entgegengesetzten Seiten des Strahls in der Nähe der Einlaßeinrichtung (15) verbindet, so daß eine Strömung mit starkem Wirbel in die erste Strömungsrichtung Fluid von der Fluid-Inertanz-Einrichtung (4) bei dem ersten Ort (7, 16b, 5) ansaugt und Fluid in die Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung (4) bei dem zweitem Ort (8, 16a, 6) führt, und so daß die Strömung mit starkem Wirbel in der zweiten Richtung Fluid von der Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung (4) bei dem zweiten Ort (8, 16a, 6) ansaugt und Fluid in die Fluid-Inertanz- Strömungs-Einrichtung (4) bei dem ersten Ort (7, 16b, 5) führt, wobei die Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung (4) eine Einrichtung enthält, die eine Strömungsträgheit aufbaut zum Verzögern von Änderungen bei Strömungsbedingungen durch die Fluid-Inertanz- Strömungs-Einrichtung (4) in Antwort auf differentielle Druckänderungen über dem ersten und dem zweiten Ort (7, 16b, 5, und 8, 16a, 6).3. A fluid spray device comprising: a chamber (3, 11), a fluid inertia flow device (4), an inlet device (15) for discharging a jet of a working fluid into the chamber (3, 11), outlet means (10) for discharging a working fluid from the chamber (3, 11) in a flow pattern and direction determined by the static pressure and flow velocity of the working fluid in the chamber (3, 11), characterized by dynamic compliance means in the form of side walls (3, 11) converging against and near the outlet means (10) for establishing a high vortex flow of the working fluid discharged into the chamber (3, 11), the high vortex fluid inertia flow means cyclically reversing between a first and a second flow direction, the fluid inertia flow means having first and second locations (7, 16b, 5; 8, 16a, 6) in the chamber (3, 11) on opposite sides of the jet in the vicinity of the inlet means (15) so that a strong vortex flow in the first flow direction draws fluid from the fluid inertance means (4) at the first location (7, 16b, 5) and carries fluid into the fluid inertance flow means (4) at the second location (8, 16a, 6), and so that the strong vortex flow in the second direction draws fluid from the fluid inertance flow means (4) at the second location (8, 16a, 6) and carries fluid into the fluid inertance flow means (4) at the first location (7, 16b, 5), the fluid inertance flow means (4) including means for establishing flow inertia for delaying changes in flow conditions through the fluid inertance flow means (4) in response to differential pressure changes across the first and the second place (7, 16b, 5, and 8, 16a, 6). 4. Sprühvorrichtung nach Anspruch 3, die eine Frequenzsteuereinrichtung (45) umfaßt, zum Zulassen einer selektiven Steuerung der Frequenz, bei der die Strömung mit starkem Wirbel Richtungen umgekehrt.4. A spray device according to claim 3, comprising a frequency control device (45) for allowing selective control of the frequency at which the flow with high vortex directions are reversed. 5. Sprühvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Fluid-Inertanz-Strömungs-Einrichtung (4) einen Strömungs-Durchgang von kleinem Querschnitt umfaßt, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ort erstreckt, und wobei die Frequenzsteuereinrichtung (45) eine Einrichtung zum selektiven Einstellen der Länge des Strömungs-Durchgangs umfaßt.5. Spray device according to claim 4, wherein the fluid inertia flow means (4) comprises a small cross-sectional flow passage extending between the first and second locations, and wherein the frequency control means (45) comprises means for selectively adjusting the length of the flow passage.
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