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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
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).

Beschreibung[de]

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 1516 bzw. 1718 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.

1aAntenne 1bAntenne 2Metallstab 3Isolator 4Abschirmung 5Stauschwelle 6Entspannungslinie 7Gasanströmung zur Antenne 8Gasströmung von der Antenne 9Sinusgenerator 10Sinusgenerator 11 – 18Transistoren 19 – 20Widerstände 21Konsole 22Querschnitt der Antenne BMagnetische Feldlinien EElektrische Feldlinien ILänge der Antenne hHöhe der Antenne tDicke des Isolators fBreite der Abschirmung

Anspruch[de]
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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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