| Dokumentenidentifikation |
DE102004013946A1 13.10.2005 |
| Titel |
Verfahren zur Erzeugung einer Gasströmung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| Anmelder |
Drzisga, Hilarius, 45145 Essen, DE |
| Erfinder |
Drzisga, Hilarius, 45145 Essen, DE |
| DE-Anmeldedatum |
22.03.2004 |
| DE-Aktenzeichen |
102004013946 |
| Offenlegungstag |
13.10.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
13.10.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
F03H 5/00
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| Zusammenfassung |
Um mit einfachen Mitteln und einem geringen Energieaufwand eine Gasströmung zu erzielen, sind zwei einseitig mit einer Abschirmung (4) und einem Isolator (3) versehene Antennen (1a, 1b) vorgesehen, die in Reihe durch antiparallel geschaltete Transistoren (15, 16; 19, 20) miteinander an den den Generatoren (9, 10) abgewandten Enden verbunden sind und am anderen Ende durch antiparallel geschaltete Transistoren (11, 12) für die Antenne (1a) an den Widerstand (19) und die Transistoren (13, 14) für die Antenne (1b) an den Widerstand (20) reflexionsfrei am gemeinsamen Erdpol der Generatoren (9, 10) angeschlossen sind, wobei die Antennen (1a, 1b), im Querschnitt betrachtet, im Scheitelpunkt (A) eine Krümmung aufweisen. Zur Erzielung einer Gasströmung sind die Antennen (1a, 1b) im Querschnitt hyperbelartig ausgebildet, wobei sich das ausgestrahlte elektrische Feld senkrecht zu den Antennen (1a, 1b) von Punkt zu Punkt im Quadrat ändert (Figur 6).
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Gasströmungen,
beispielsweise für Antriebe von Luftkissenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des vorliegenden
Hauptanspruchs.
In der DE-PS 33 15 020 ist ein Verfahren zur Beschleunigung geladener
Teilchen beschrieben. Aufgrund des großen konstruktiven Aufwandes und der zur Durchführung
des Verfahrens erforderlichen hohen Ionisierungsenergien ist ein derartiges Verfahren
sehr nachteilig.
In der DE 102 27094 ist bereits
ein Verfahren zur Beschleunigung stark polarisierbarer Moleküle in Gasgemischen
beschrieben, deren Grundlage eine Antenne ist, die einen halbkreisförmigen Querschnitt
aufweist. Unterhalb der Antenne ist ein Isolator und eine Abschirmung vorgesehen.
Der Nachteil dieser Anordnung liegt im wesentlichen darin, dass die Krümmungen der
Antennen nicht erlauben, dass sich das elektrische Feld von Punkt zu Punkt im Quadrat
ändert. Dadurch werden nur die umgebenden Moleküle polarisiert und es wird keine
ausreichende Anziehungskraft auf die Moleküle ausgeübt und somit keine Gasströmung
erzielt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem mit einfachen
Mitteln eine Gasströmung erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antennen
im Querschnitt hyperbelartig ausgebildet sind und dass sich das ausgestrahlte elektrische
Feld senkrecht zur Antenne von Punkt zu Punkt im Quadrat ändert.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich bei der Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens, dass die Höhe der Antennen die Breite der Abschirmung
und die Dicke des Isolators so ausgelegt sind, dass die elektrische Komponente des
elektrodynamischen Feldes von den Stellen A bis D auf den Antennen von Punkt zu
Punkt im Quadrat anwächst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise,
dass die in der Luft überall vorhandenen Wassermoleküle von den Antennen angezogen
werden, mit Luftmolekülen elastisch zusammenstoßen und die Luft dadurch so stark
bewegen, dass sie in eine resultierende Strömung geführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der
Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben.
Es zeigen.
1 eine perspektivische Darstellung einer
Antenne,
2 einen Querschnitt des Antennenprofils.
3 ein Spannungsdiagramm für die Antenne
1a,
4 ein Spannungsdiagramm für die Anatenne
1b,
5 eine vereinfachte Darstellung der Antennenschaltung
6 einen Querschnitt der strahlenden Antenne,
7 ein elektrisches Schaltbild für ein
Ausführungsbeispiel der Vorrichtung und
8 eine teilweise Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Die in 1 abgebildete Antenne
1 besteht aus einem Metallstab 2, der im Querschnitt so gestaltet
ist, dass die untere Seite flach und die obere hyperbelartig gekrümmt ausgebildet
sind. Auf der gesamten flachen Seite des Metallstabes 2 befindet sich eine
Abschirmung 4 die durch einen Isolator 3 galvanisch getrennt ist.
Die Fläche des Isolators 3 ist breiter als die Grundfläche des geformten
Metallstabes 2, so dass an beiden Seiten des Metallstabes 2 der
Isolator 3 herausragt und im Punkt D (2) eine
Stauschwelle bildet.
Die Breite f der Abschirmung 4, die Höhe h des Metallstabes
2 und die Dicke t des Isolators 3 müssen mathematisch so bestimmt
werden, dass das elektrische Feld entlang der Hyperbel von Stelle A zu Stelle D
sich im Quadrat ändert. Die in 5 angedeuteten Antennen
1a, 1b sind an ihren Enden mit den Transistoren 15 –
16 bzw. 17 – 18 antiparallel zusammengeschaltet.
Außerdem sind die Antennen 1a und 1b mit den Transistoren
15, 16 bzw. 17, 18 antiparallel zusammengeschaltet.
Des weiteren sind die Antenne 1a mit den Transistoren 11,
12 und dem Widerstand 19 und die Antenne 1b und mit den
Transistoren 13, 14 und dem Widerstand 20 gemeinsam an
den Erdpol reflexionsfrei angeschlossen.
Die Länge der Antennen 1a, 1b sollte kürzer als
&lgr;/8 sein und mit einem harmonisch veränderlichen Strom i(t) (3,
4) der gleichen Amplitude und Phase und Wellenlänge
aus getrennten und miteinander synchronisierten Sinusgeneratoren 9 und
10 gespeist werden. Der Erdpol der beiden Sinusgeneratoren 9 und
10 ist zusammengelegt und mit dem gemeinsamen Erdpol der Antennen
1a und 1b verbunden.
Das elektrodynamische Feld für die Teilchenbeschleunigung wird von
der freien Seite der Antenne 1a, 1b ausgestrahlt (6).
Während der Zeit (ti – to) (3,
4) werden die Transistoren 12 und
14 leitend und schalten den Widerstand 19 und 20 in die
dazugehörigen Stromkreise ein (5). Es fließt auf den
Antennen 1a und 1b nur eine fortschreitende sinusförmige Stromwelle
und auf der aktiven Seite der Antennen baut sich ein elektrisches Gradientenfeld
auf. Wenn die Krümmung des Metallstabes 2 bei der Stelle A (6)
so ausgelegt ist, dass sich das ausgestrahlte elektrische Feld senkrecht zur Antenne
von Punkt zu Punkt im Quadrat ändert, werden die stärker als die umgebenden polarisierbaren
Teilchen (z. B. Wassermoleküle in der Luft) in das elektrische Feld bevorzugt hineingezogen.
(Feynman/Leighton/Sands-Vorlesung über Physik, Band 2 Elektromagnetismus und Materie,
Teil 1. Oldenbourg Verlag München-Wien 1973, Seite 10-12).
Außerdem ist durch die gezielte Auslegung der Antennengrößen f, h
und t (2) zu erreichen, dass das elektrische Feld in
der Nähe der Antenne von der Stelle A zur Stelle D von Punkt zu Punkt im Quadrat
anwächst. Die Gradienten in diesem Feld sind am schwächsten im Bereich der Stelle
A und am stärksten im Bereich der Stelle D (6). Demzufolge
ist die Anziehungskraft der polaren Teilchen im Bereich des Punktes D am stärksten
(nach der Formel F – kvE2) und es baut sich in diesem Bereich der
größte Momentandruck auf. Sobald das Maximum der hinlaufenden Stromwelle das Ende
der Antennen erreicht hat, schalten die Transistoren 12 und 14
die Widerstände 19 und 20 ab und die Transistoren 15
und 16 schließen die Antennen 1a und 1b zusammen (5).
Die vorher auf den Antennen 1a und 1b aufgebauten Felder heben
sich wegen der gegenläufigen Antennenströme zum großen Teil gegenseitig auf. Es
entsteht eine Expansion der komprimierten Teilchen und im Nachhinein im Takt der
Antennenumschaltung kurz nacheinander Gasexpansionen und -Konzentrationen. Die Wassermoleküle
werden sprunghaft angezogen, stoßen dabei elastisch mit Luftmolekülen zusammen und
treiben sie nach und nach in Richtung der Stelle D, was auf die geometrische Antennengestaltung
zurückzuführen ist. Sobald an der Stelle D nach dem schlagartigen Zusammenbruch
des elektrischen Feldes das komprimierte Gas über die Stauschwelle 5 hinweg
entspannt, strömt das Gas in die Richtung des geringsten Widerstandes, Pfeil
8 (6). Der fortlaufende Wechsel von Konzentration
und Expansion bewirkt, dass das Gas impulsartig zu der Stelle D verschoben wird
und dort bei der Entspannung einen resultierenden Massenstrom in Richtung Pfeil
8 erzeugt.
Um die Vorrichtung funktionsfähig zu gestalten, müssen zunächst die
Transistoren 12 und 14 in der ersten Viertelperiode (t1
– to) leitend und alle anderen nichtleitend sein. In der anschließenden
Viertelperiode (t2 – t1) leiten die Transistoren
15 und 16 und alle anderen Transistoren sind nichtleitend. In
der negativen Viertelperiode (t3 – t2) (3,
4) leiten die Transistoren 11 und
13 und alle anderen Transistoren sind im Sperrzustand. In der nachfolgenden
und letzten Viertelperiode (t4 – t3) leiten die Transistoren
17 und 18 und die verbliebenen Transistoren sind im Sperrzustand.
In den 7 und 8
ist in Draufsicht und teilweise perspektivisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
dargestellt. Die Lage der Antennen 1a und 1b muss so gewählt werden,
dass eine resultierende Strömung erzielt werden kann. In 8
sind die Antennen 1a und 1b in einem schematisierten Gehäuse angeordnet.
1a- Antenne
1b- Antenne
2- Metallstab
3- Isolator
4- Abschirmung
5- Stauschwelle
6- Entspannungslinie
7- Gasanströmung zur Antenne
8- Gasströmung von der Antenne
9- Sinusgenerator
10- Sinusgenerator
11 – 18- Transistoren
19 – 20- Widerstände
21- Konsole
22- Querschnitt der Antenne
B- Magnetische Feldlinien
E- Elektrische Feldlinien
I- Länge der Antenne
h- Höhe der Antenne
t- Dicke des Isolators
f- Breite der Abschirmung
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| Anspruch[de] |
- Verfahren zur Erzeugung von Gasströmungen, beispielsweise für Antriebe
von Luftkissenfahrzeugen mittels zweier einseitig mit einer Abschirmung (4)
und einem Isolator (3) versehenen Antennen (1a, 1b),
die in Reihe durch antiparallel geschaltete Transistoren (15,
16; 19, 20) miteinander an den den Generatoren (9,
10) abgewandten Enden verbunden sind, und an dem anderen
Ende durch antiparallel geschaltete Transistoren (11, 12) über
die Antenne (1a) an den Widerstand (19) und die Transistoren (13,
14) für die Antenne (1b) an den Widerstand (20) reflexionsfrei
am gemeinsamen Erdpol der Generatoren (9, 10) angeschlossen sind,
und die im Scheitelpunkt (A) eine Krümmung aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Antennen (1a, 1b) im Querschnitt hyperbelartig ausgebildet
sind, und dass sich das ausgestrahlte elektrische Feld senkrecht zur Antenne (1a,
1b) von Punkt zu Punkt im Quadrat ändert.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antennen (1a, 1b) aus hyperbelartig profilierten
Metallstäben (2) bestehen, deren untere Seite flach und deren obere Seite
hyperbelartig ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe
(h) der Antennen (1a, 1b) die Breite (f) der Abschirmung (4)
und die Dicke (t) des Isolators (3) so ausgelegt sind, dass die elektrische
Komponente des elektrodynamischen Feldes von der Stelle (A) bis (D) auf den Antennen
(1a, 1b) von Punkt zu Punkt im Quadrat anwächst.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen
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