DE4114772A1 - Verfahren und einrichtung zum foerdern eines elektrisch polarisierte molekuele zumindest enthaltenden mediums - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum foerdern eines elektrisch polarisierte molekuele zumindest enthaltenden mediums

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DE4114772A1 DE19914114772 DE4114772A DE4114772A1 DE 4114772 A1 DE4114772 A1 DE 4114772A1 DE 19914114772 DE19914114772 DE 19914114772 DE 4114772 A DE4114772 A DE 4114772A DE 4114772 A1 DE4114772 A1 DE 4114772A1
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    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/32Magnetic separation acting on the medium containing the substance being separated, e.g. magneto-gravimetric-, magnetohydrostatic-, or magnetohydrodynamic separation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/02Electrodynamic pumps
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/08Magnetohydrodynamic [MHD] generators

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Fördern eines elektrisch polarisierte Moleküle zu­ mindest enthaltenden Mediums in einer vorbestimmten Förder­ richtung in einem Strömungskanal unter Verwendung eines in dem Strömungskanal wirksamen elektrischen Feldes.
Es ist bekannt, innerhalb eines Strömungskanals mittels in diesen hineinreichenden und in Strömungsrichtung beabstande­ ten Elektroden eine Teilionisation herbeizuführen und die Ionen im elektrischen Feld zu beschleunigen, wodurch eine Pumpwirkung erzeugt wird.
Eine andere bekannte Möglichkeit der Förderung elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten besteht darin, durch diese Flüssigkeiten einen Gleichstrom zu leiten und ein magnetisches Gleichfeld entsprechender Orientierung in dem Strömungskanal zur Wirkung zu bringen, so daß die Flüssigkeit durch die Lorenz-Kraft gefördert wird.
Die bekannten Förderprinzipien haben den Nachteil, daß das zu fördernde Medium elektrisch stark beansprucht wird, so daß eine Dissoziation der Moleküle auftritt oder, beispielsweise bei der Förderung von Zellflüssigkeiten, eine zellschädigende Wirkung der Fördermaßnahme diese Prinzipien für bestimmte An­ wendungsfälle unbrauchbar macht.
Bekannt sind ferner mit bewegten mechanischen Teilen arbeiten­ de Pumpsysteme, etwa Schlauchpumpen oder Membranpumpen, welche Verschleißteile aufweisen und bei denen elastisch nachgiebige Wandungen des Strömungskanals für die Funktion Voraussetzung sind.
Durch die Erfindung soll demgegenüber ein neuartiges Förder­ prinzip für das Fördern eines elektrisch polarisierte Moleküle zumindest enthaltenden Mediums in einer bestimmten Förderrich­ tung unter Vermeidung bewegter Teile und bei schonender Hand­ habung des Mediums geschaffen werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 bzw. in Anspruch 4 ange­ gebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen sind in den den vorgenannten Ansprüchen nachgeord­ neten Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung umfaßt auch die Verwendung des hier vorgeschlagenen Prinzips zur Schaffung eines Generators zur Umwandlung von Primärenergie in Gestalt eines Strömungsmittelstromes in elektrische Energie sowie zur Trennung von Anteilen des Strömungsmittelstromes jeweils unterschiedlich polarisierter Moleküle.
Dem erfindungsgemaßen Prinzip liegen folgende Überlegungen zugrunde:
Befindet sich das zu pumpende Medium zwischen zwei zu diesem Medium isolierten Kondensatorplatten, die mit einer Wechsel­ spannung beaufschlagt werden, so stellt sich ein Verschiebungs­ strom im Kondensator ein, der als eine Rotation bzw. Pendelbe­ wegung der einzelnen elektrisch polarisierten Moleküle um ihren Schwerpunkt verstanden werden kann, wobei sich die positiv geladene Seite des Moleküls zur negativen Kondensator­ platte dreht und die negative Seite entsprechend in Gegenrich­ tung bewegt wird. Diese gezielte Drehung der elektrisch polari­ sierten Moleküle ist der chaotischen thermischen Molekülbe­ wegung überlagert.
Betrachtet man ein einzelnes Molekül im Idealfall ohne ther­ mische Störung, das diese 180°-Drehung vollzieht, so bewirkt ein magnetisches Feld, dessen Feldlinien senkrecht zur Rotationsachse verlaufen, daß aufgrund der Lorenz-Kraft auf das Molekül eine Kraft in Richtung der Rotationsachse wirkt. Da die entgegengesetzt geladene Seite des Moleküls sich ent­ sprechend entgegengesetzt in Richtung auf die jeweils andere Kondensatorelektrode hin bewegt, wirkt auf beide Ladungen die gleiche Kraftwirkung entsprechend der Dreifingerregel, so daß das Molekül bei seiner Drehbewegung aufgrund der Umpolung der Kondensatorplatten eine Beschleunigung in Richtung seiner Rotationsachse erfährt.
Wird dann bei neuerlicher Umpolung der Spannung an den Konden­ satorplatten das Molekül in der entgegengesetzten Richtung ge­ dreht oder neuerlich um 180 Grad gedreht, so kann eine gleich­ bleibende Kraftwirkung in Richtung der Rotationsachse dann erreicht werden, wenn gleichzeitig nun auch das anliegende Magnetfeld umgepolt wird. Die Folge ist ein pulsierender Pumpeneffekt mit der doppelten Frequenz der Kondensatorum­ polung. Praktisch werden an die Kondensatorplatten und an das vorzugsweise mit Erregerwicklungsleitungen versehene Magnet­ felderzeugungssystem Wechselspannungen bzw. Wechselströme ge­ legt, die miteinander synchronisiert sind, wobei die Umpolung der Kondensatorelektroden und die Umpolung des Magnetfelder­ zeugungssystems mit vergleichweise hohen Frequenzen vorgenommen werden.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß das Elektrodensystem und das Magnetfelderzeugungssystem für die angestrebte Pumpwirkung von ein und demselben elektrisch und magnetisch wirksamen System gebildet sein können, worauf jedoch im einzelnen in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen einge­ gangen wird. Wesentlich ist, daß innerhalb des Strömungskanals oder eines Strömungskanalabschnittes für das zu pumpende Medium elektrische und magnetische Felder mit sich synchron ändernder Orientierung, insbesondere jeweils wechselnder Orientierung schaffen werden, was, wie nachfolgend im einzelnen ausgeführt, mittels einer Vielzahl von Magnetfelderzeugungssystemen und Elektrodenanordnungen erreichbar ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Abbildung einer Pumpeinrichtung mit rotierendem Elek­ troden- und Magnetfelderzeugungssystem,
Fig. 3 eine schematische perspektivische Abbildung einer Pumpeinrichtung mit stillstehenden Elektroden- und Magnetfelderzeugungssystemen, die synchronisiert umgepolt werden,
Fig. 4 eine perspektivische Prinzipskizze zur Erläu­ terung von Ausführungsformen, bei denen die Elektrodenanordnung und das Magnetfelderzeu­ gungssystem von ein- und demselben Leiterkörper gebildet sind,
Fig. 5 eine perspektivische Prinzipskizze zur Er­ läuterung von Ausführungsformen, bei denen eine Koaxialleitung sowohl die Elektrodenan­ ordnung als auch, mit ihrem Innenleiter, das Magnetfelderzeugungssystem bildet,
Fig. 6 eine perspektivische Prinzipskizze zur Er­ läuterung von Ausführungsformen, bei denen gegeneinander galvanisch getrennte Leiter ein­ ander gegenüberstehend parallel zu einem Strömungskanal geführt sind und wiederum sowohl die Elektrodenanordnung als auch das Magnetfeld­ erzeugungssystem darstellen,
Fig. 7 eine perspektivische Prinzipskizze zur Er­ läuterung solcher Ausführungsformen, bei denen zusätzlich zu den parallelen Leitern nach Fig. 6 zwischen diesen und dem Strömungs­ kanal jeweils parallellaufende Elektrodenstrei­ fen vorgesehen sind, derart, daß eine gesonderte Elektrodenanordnung neben dem Magnetfelderzeu­ gungssystem geschaffen ist,
Fig. 8 eine perspektivische, teilweise aufgeschnitten gezeichnete Abbildung einer hohlzylinderförmig gewickelten Einrichtung des Prinzips nach Fig. 6,
Fig. 9 eine perspektivische, teilweise aufgeschnitten gezeichnete Abbildung einer hohlzylinderförmig gewickelten Einrichtung des Prinzips nach Fig. 7,
Fig. 10 eine perspektivische Abbildung einer als Torus gewickelten Einrichtung, wobei näherungsweise ein gestrichelt angedeuteter Ringabschnitt als ein Hohlzylinderelement entweder nach Fig. 8 oder nach Fig. 9 verstanden werden kann,
Fig. 11 eine perspektivische, teilweise aufgeschnitten gezeichnete Abbildung einer spiralig zu einer Kreisringscheibe gewickelten Einrichtung des Prinzips nach Fig. 6,
Fig. 11a einen vergrößerten Schnitt durch die Ausführungs­ form nach Fig. 11 zur Kenntlichmachung von die Leiteranordnungen aufweisenden gedruckten Schal­ tungsträgerplatten,
Fig. 12 eine perspektivische, teilweise aufgeschnitten gezeichnete Abbildung einer spiralig zu einer Kreisringscheibe gewickelten Einrichtung des Prinzips nach Fig. 7,
Fig. 13 und 14 eine perspektivische Abbildung bzw. eine Teil-Schnitt­ darstellung von Einrichtungen des Prinzips nach Fig. 3, wobei die Elektrodenanordnung jeweils Kondensatorplatten wechselnder Polung enthält, zwischen denen sich jeweils Strömungs­ kanalabschnitte wechselnder Strömungsrichtung befinden,
Fig. 15 eine Schnittdarstellung einer Matrixanordnung unter Anwendung des Prinzips nach Fig. 6 und
Fig. 16 ein Schaltbild zur Speisung der Leiter der Ein­ richtungen nach den Fig. 5, 6, 8, 11 und 11a oder 15.
In den Zeichnungen sind einander jeweils entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Prinzipskizze von Fig. 1 zeigt ein elektrisch polarisiertes Molekül 1 eines Strömungsmittels, welches eine hohe relative Dielektrizitätskonstante hat. Strömungsmittel dieser Art sind beispielsweise Wasser, wäßrige Lösungen, auch Blut und der­ gleichen mit Werten von Er von etwa 80. Isolierte Wände eines Strömungskanalabschnittes sind in Fig. 1 zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen. An eine Spannungsquelle 2 von bei­ spielsweise 2 kV ist über einen Umpolschalter 3 ein Kondensa­ torplattenpaar 4, 5 angeschlossen, derart, daß der Strömungs­ kanalabschnitt von einem starken elektrischen Feld im wesent­ lichen senkrecht zur Kanalachse durchsetzt wird, welches zu einer entsprechenden Ausrichtung der Dipole des Strömungs­ mittels führt.
Wird der Umpolschalter 3 betätigt, so drehen sich die als Dipole wirksamen Moleküle, um eine neue Ausrichtung auf das umgepolte elektrische Feld zu suchen, wobei die Dipolladungen die gestrichelt angedeuteten Wege um den Molekülschwerpunkt beschreiben. Die bewegten Ladungen stellen Verschiebungsströme dar, welche mit einem von schematisch angedeuteten Magnetpolen erzeugten Magnetfeld mit Orientierung senkrecht zur Kanalachse in Wechselwirkung treten und in jeweils gleichgerichteten Kraftimpulsen auf den Molekülschwerpunkt 5 in Richtung der Kanalachse resultieren. Bei nachfolgender neuerlicher Umpolung des elektrischen Feldes und gleichzeitiger Umpolung des magne­ tischen Feldes wiederholt sich der resultierende Kraftimpuls in derselben Richtung, wie man bei wiederholter Anwendung der Dreifingerregel zur Bestimmung der Lorenz-Kraft ohne weiteres erkennt. Eine synchrone, im wesentlichen phasengleiche Umpolung sowohl der Elektrodenanordnung 4, 5 als auch des Magnetfelder­ zeugungssystems 6, 7 führt also zu einer pulsierenden Pump­ wirkung mit der doppelten Frequenz der vom elektrischen und magnetischen Feld ausgeführten Schwingungen.
Überschlägige Rechnungen unter Zugrundelegung der erreichbaren Kapazität der Elektrodenanordnung, der Durchschlagfestigkeit des zu fördernden Mediums, der nutzbaren Strömungsquerschnitte, der Viskosität des Strömungsmittels und der erzielbaren magne­ tischen Feldstärken zeigen, daß das hier angegebene Verfahren bzw. die vorliegende Einrichtung zur Förderung polarisierter Strömungsmittel mit relativ hoher Dielektrizitätskonstante im Frequenzbereich von 50 kHz bis 1 MHz zweckmäßig zu verwirk­ lichen ist.
Bei einer Einrichtung nach Fig. 2 ist um einen elektrisch isolierten Strömungskanalabschnitt herum mittels eines An­ triebs 9 ein hohlzylindrischer Rotor 10 rotierbar, der in einander diametral gegenüberliegenden Sektoren zylindermantel­ förmige Ferritmagnete 11, 12 enthält, die entgegengesetzte Magnetpole dem Inneren der Strömungskanalabschnittes zukehren. Dieselben Sektoren sind auch als zylindermantelförmige Konden­ satorplatten ausgebildet, die über eine Schleifringanordnung 13 an eine Gleichspannungsquelle 14 gelegt sind. Die der Drehung des anliegenden elektrischen Feldes folgende Ausrichtung der Strömungsmitteldipole bewirkt Kreisströme, die mit dem sich synchron drehenden Magnetfeld der Magnete 11 und 12 kontinuier­ lich unter Erzeugung gleichgerichteter Lorenz-Kräfte in Wechselwirkung treten. Es sei hier angemerkt, daß sowohl die magnetischen als auch die elektrischen Drehfelder für das Prinzip nach Fig. 2 durch stationäre, entsprechend angesteuerte Systeme erzeugt werden können.
Auf den elektrisch isolierten Strömungskanalabschnitt 8 nach Fig. 3 wirken die elektrischen Felder der über den Strömungs­ kanal hinweg einander diametral gegenüberstehenden Kondensator­ platten 4 und 5 und orthogonal die Magnetfelder eines Spulen­ paares 14, 15, wobei die Kondensatorplatten an eine hochfre­ quente Wechselspannungsquelle 16 von beispielsweise 2 kV und das Spulenpaar 14, 15 an eine hochfrequente Wechselstromquelle 17 angeschlossen ist, die einen Stromfluß von etlichen Ampere zu erzeugen vermag. Die Energiequellen 16 und 17 sind mittels einer Steuereinrichtung 18 synchronisiert. Eine solche Synchronisation kann, wie weiter unten ausgeführt wird, durch Ableitung der Energie für die Elektrodenanordnung und für das Magnetfelderzeugungssystem von ein- und derselben Wechsel­ spannungsquelle verwirklicht werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 enthält einen einzigen Leiter 19, der sowohl die Elektrodenanordnung als auch das Magnet­ felderzeugungssystem bildet. Hierzu sind die Leiterenden an die Wechselstromquelle 17 und ein Leiterende an die Wechsel­ spannungsquelle 18 gelegt. Synchronisationsmittel sind zur Ver­ einfachung der Darstellung fortgelassen. Im Bereich des zum Leiter 19 parallellaufenden Strömungskanalabschnittes, in Ge­ stalt eines Isolierstoffrohres oder -schlauches 20 durchsetzen die radial gerichteten elektrischen Wechselfelder und die mag­ netischen Feldlinien als konzentrische Kreise um die Achse des Leiters 19 den Kanalquerschnitt und erzeugen einen pulsierenden Pumpeffekt an den der Orientierung des elektrischen Feldes jeweils folgenden Dipolen des zu fördernden Mediums.
Die Einrichtung nach Fig. 5 enthält als Strömungskanalab­ schnitt den hohlzylindrischen Spaltraum 21 zwischen einem isolierten Innenleiter 22 und einem isolierten Außenleiter 23 einer Koaxialleiteranordnung, wobei der Feldlinienverlauf zwischen diesen Leitern innerhalb des Ringspaltes vom Fachmann ohne Schwierigkeit aus dem Feldlinienverlauf der Einrichtung nach Fig. 4 ableitbar ist. Die Enden der Koaxialleitungsleiter sind an galvanisch getrennte, im Gegentakt arbeitende Strom­ quellen 17 und 17a gelegt und zwischen den Leitern 22 und 23 liegt die synchron arbeitende Spannungsquelle 18.
Von beachtlicher praktischer Bedeutung sind die prinzipiellen Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 7, bei denen parallel zu einem den Strömungskanalabschnitt bildenden Isolierrohr oder Isolierschlauch 20 Leiterpaare 24 und 25 zur Erzeugung sowohl des elektrischen Feldes als auch des magnetischen Feldes (Fig. 6) oder zusätzlich zu den Leiterbahnen 24 und 25 des Magnetfelderzeugungssystems radial innerhalb an das Isolierrohr oder den Isolierschlauch angrenzend Elektrodenstreifen 4 und 5 (Fig. 7), geführt sind. Die Schaltungsverbindungen zu den Strom­ quellen 17 und 17a bzw. 17 und zu der Spannungsquelle 18 sind aus der Zeichnung für den Fachmann sogleich erkennbar.
Prinzipielle Anordnungen nach Fig. 6 können unter Beachtung der Orientierung der Einzelteile schraubengangförmig, auch mehrlagig, zu einem hohlzylindrischen Gebilde gemäß Fig. 8, zu einem Torus gemäß Fig. 10, oder aber spiralig zu einem Kreisringscheibenkörper gemäß Fig. 11 und 11a gewickelt werden, um eine gedrängte Einrichtung mit einem sehr langen Strömungskanalabschnitt und demgemäß einem großen wirksamen Strömungsmittelvolumen zu schaffen. Die Leiterbahnen 24 und 25 können dabei auf Substraten oder flexiblen Substraten (Fig. 8) in Gestalt gedruckter Schaltungen in bekannter Technik aus­ gebildet sein.
Eine matrixartige Vervielfachung des prinzipiellen Aufbaus nach Fig. 6 ist in Fig. 15 gezeigt. Diese Querschnittsdarstellung läßt innerhalb eines Isoliergehäuses 26 von im Querschnitt etwa rautenartigen Isolierleisten 26 abgestützte Leiter 24 bis 24d und 25 bis 25c erkennen. Die Leiter sind jeweils alternierend gepolt. Die Strömungskanalabschnitte weisen entsprechend wechselnde Durchströmungsrichtung auf.
Prinzipielle Anordnungen nach Fig. 7 können, wiederum unter Beachtung der Orientierung der Einzelteile schraubengangförmig, auch mehrlagig, zu einem hohlzylindrischen Gebilde gemäß Fig. 9, zu einem Torus gemäß Fig. 10, oder aber spiralig zu einem Kreisringscheibenkörper gemäß Fig. 12 gewickelt werden. Auch hier besteht die Möglichkeit zur Ausbildung der Leiter beider Felderzeugungssysteme als gedruckte Schaltungen auf Isolier­ substraten, die mit Rohrlagen oder Schlauchlagen oder Kanal­ systemen zu einer gestapelten Anordnung zusammenzufügen sind.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform, bei der Strömungskanalab­ schnitte wechselnder Durchströmungsrichtung innerhalb eines Isoliergehäuses 30 zwischen ineinandergreifenden Kondensator­ platten 31 und 32 wechselnder Polung mäanderartig verlaufen. Zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes im Bereich der Strömungskanalabschnitte dient ein starker hufeisenförmiger Elektromagnet 33.
Wird gemäß Fig. 14 zur Erzeugung des Magnetfeldes ein Topf­ magnet verwendet, so haben die Strömungskanalabschnitte wechselnder Durchströmungsrichtung die Form konzentrischer Ringe, getrennt durch zum Topfmagnet koaxiale Zylinderelek­ troden 4, 5 wechselnder Polung, wobei die kreisringscheiben­ förmige Anordnung von Strömungskanalabschnitten und Elektroden der Elektrodenanordnung im Luftspalt des Topfmagneten 34 gelegen ist.
Zur Verbesserung des magnetischen Schließungskreises des Magnetfelderzeugungssystems können bei allen Ausführungs­ formen magnetisch wirksame Einlagerungen in den Wänden der Strömungskanalabschnitte vorgesehen werden.
Fig. 16 zeigt eine Schaltung zur Speisung derjenigen Aus­ führungsformen, bei denen das Magnetfelderzeugungssystem und die Elektrodenanordnung ein- und dieselben Leiterkörper ent­ hält und eine galvanische Trennung der jeweiligen Leiter des Magnetfelderzeugungssystems und ihrer zugehörigen hochfrequen­ ten Stromquellen notwendig ist, um an diese Leiter auch die synchrone hochfrequente Spannungsquelle legen zu können.
Die in Fig. 16 gegebenen Informationen sind für den Fachmann ohne weiteres verständlich. Mit A bis E sind Transformator­ wicklungen zweier gesonderter Transformatoren gekennzeichnet, deren einer (A, B, C) dem Magnetfelderzeugungssystem und deren anderer (D, E) der Elektrodenanordnung zuzuordnen ist. Die Synchronisation beruht auf der Speisung aus demselben Hoch­ frequenzgenerator.
Das vorliegend angegebene Magnetfelderzeugungssystem kann zu einer gleichzeitig zur Strömungsmittel durchzuführenden elek­ tromagnetischen Durchflußmessung an sich bekannter Art ein­ gesetzt werden, wenn eine von der Elektrodenanordnung geson­ derte Meßelektrodenanordnung an den Strömungskanalwandungen vorgesehen wird oder für solche Messungen die Elektrodenanord­ nung der Fördereinrichtung im "time-sharing"-Verfahren ver­ wendet wird.
Arbeitet der Strömungskanalabschnitt der hier vorgeschlagenen Einrichtung gegen eine Druckmeßeinrichtung oder Druckdose, so können bei Bekanntsein bestimmter charakteristischer Werte des geförderten Mediums aus den Druckmeßwerten andere interessieren­ de Werte bei entsprechender Geräteeichung bestimmt werden, bei­ spielsweise die Strömungsmitteldichte.
Bei Strömungsmittelgemischen unterschiedlichen Polarisations­ grades kann aufgrund der aufgezeigten Mechanismen ein Trennungs­ effekt ausgenutzt werden.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann nach dem aufgezeigten Prin­ zip von einem zur Verfügung stehenden Strom polarisierten Strömungsmittels bei entsprechender Anregung eine Oszillator­ schwingung als nutzbare elektrische Energie erhalten werden.
Zur Versorgung des Magnetfelderzeugungssystems und der Elek­ trodenanordnung der angegebenen Fördereinrichtung bietet sich wegen der geforderten Synchronisierung und Phasengleichheit der Aufbau eines L-C-Schwingkreises an, der mit geringen Verlusten arbeitet.

Claims (24)

1. Verfahren zum Fördern eines elektrisch polarisierte Moleküle zumindest enthaltenden Mediums in einer vorbe­ stimmten Förderrichtung in einem Strömungskanal unter Ver­ wendung eines in dem Strömungskanal wirksamen elektrischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strömungskanal außerdem ein magnetisches Feld zur Wirkung gebracht wird, wobei die elektrischen Feldlinien und die magnetischen Feld­ linien zumindest mit Hauptkomponenten jeweils senkrecht zu der Förderrichtung orientiert sind und daß die Richtung der elektrischen und der magnetischen Feldlinien sich im Gleich­ takt ändert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung der elektrischen und magnetischen Feldlinien durch Rotation von elektrischen bzw. magnetischen Felderzeugungsmitteln um die Achse des Strömungskanals und um diesen herum erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung durch Umpolung der elektrischen und magnetischen Felderzeugungsmittel erzeugt wird und daß die elektrischen und magnetischen Feldlinien im wesentlichen senkrecht zueinander orientiert werden.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich außerhalb eines insbe­ sondere elektrisch isolierten Strömungskanalabschnittes, welcher zur Förderung eines elektrisch polarisierte Moleküle enthaltenden Strömungsmittels bestimmt ist, eine Elektroden­ anordnung befindet, die an eine Wechselspannungsquelle ange­ schlossen ist und mit elektrischen Feldlinien wechselnder Orientierung den Strömungskanalabschnitt durchsetzt, daß ferner außerhalb des Strömungskanalabschnittes ein Magnet­ felderzeugungssystem vorgesehen ist, dessen Leiter an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist und dessen magnetische Feldlinien mit wechselnder Orientierung denselben Strömungs­ kanalabschnitt durchsetzen und daß die Wechselspannungs­ quelle und die Wechselstromquelle synchronisiert sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode oder ein Elektrodenpaar der Elektrodenanord­ nung und der Leiter oder die Leiter des Magnetfelderzeugungs­ systems von ein und demselben Leiterkörper oder ein und den­ selben Leiterkörpern gebildet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Leiter, der parallel zu oder koaxial in dem Strömungskanal verläuft, sowohl an die Wechselspannungs­ quelle als auch an die Wechselstromquelle angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanalabschnitt von dem Zwischenraum zwischen dem Zentralleiter und dem Hohlleiter einer Koaxialleitung gebil­ det ist, wobei die Enden des Zentralleiters und des Hohl­ leiters jeweils an galvanisch getrennte Wechselstromquellen angeschlossen sind und eine Wechselspannungsquelle zwischen den Zentralleiter und den Hohlleiter gelegt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanalabschnittes zwei zueinander parallele Leiter verlaufen, welche jeweils mit entgegengesetzter Polung an galvanisch getrennte Wechselstromquellen angeschlossen sind und zwischen welchen eine Wechselspannungsquelle liegt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Leiter als radial innere Lage einer im wesentlichen zylindrischen Spule oder eines im wesentlichen zylindrischen Spulenabschnittes gewickelt ist, daß der Strömungskanal, ins­ besondere in Gestalt einer Röhre oder eines Schlauches als radial darüberliegende Lage der im wesentlichen zylindrischen Spule oder des im wesentlichen zylindrischen Spulenabschnittes gewickelt ist und daß der andere Leiter schließlich als darüberliegende Lage der im wesentlichen zylindrischen Spule bzw. des im wesentlichen zylindrischen Spulenabschnittes ge­ wickelt ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen von Leitern und Strömungskanalabschnitten unter abwechselnder Polung der Leiter in der im wesentlichen zylin­ drischen Spule bzw. dem im wesentlichen zylindrischen Spulen­ abschnitt übereinandergewickelt sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der im wesentlichen zylindrische Spulenabschnitt Teil eines Kreisringtorus bildet.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der parallelen Leiter in einer kreisringscheibenförmigen Schicht zu einer Spirale gewickelt ist, daß der Strömungskanal­ abschnitt, ebenfalls in einer kreisringscheibenförmigen Schicht in entsprechender Weise zu einer Spirale gewickelt ist und daß der andere Leiter, wiederum in einer kreisringscheibenförmigen Schicht zu einer entsprechenden Spirale gewickelt ist, derart, daß die Gesamtanordnung die Gestalt einer flachen Kreisring­ scheibe hat.
13. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Elektrodenanordnung und die Leiter des Magnetfelderzeugungssystems jeweils von gesonderten Leiter­ körpern gebildet sind, wobei zwischen den Elektroden der Elektrodenanordnung die Wechselspannungsquelle liegt und an die Leiter des Magnetfelderzeugungssystems jeweils galvanisch getrennte Wechselstromquellen jeweils entgegengesetzt gepolt angeschlossen sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiter des Magnetfelderzeugungssystems als radial innere Lage, einer im wesentlichen zylindrischen Spulenanordnung oder eines im wesentlichen zylindrischen Spulenabschnittes gewickelt ist, daß darüber als weitere Lage eine Elektrode der Elektro­ denanordnung entweder als geschlossener Elektrodenmantel oder als durch Schlitze unterbrochener Elektrodenmantel gelegt ist, daß darüber der Strömungskanalabschnitt schraubenförmig ge­ wickelt ist, daß hierüber wiederum eine Elektrode der Elektro­ denanordnung als geschlossener Elektrodenmantel oder als durch Schlitze unterbrochener Elektrodenmantel gelegt ist und daß schließlich als radial äußere Lage der im wesentlichen zylind­ rischen Spulenanordnung oder des im wesentlichen zylindrischen Spulenabschnittes der andere Leiter des Magnetfelderzeugungs­ systems als Lage von Schraubengängen gewickelt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zylindrische Spulenanordnung bzw. der im wesentlichen zylindrische Spulenabschnitt bezüglich der ge­ nannten Folge von Wicklungslagen mehrlagig ausgeführt ist, wobei einander entsprechende Leiterlagen jeweils entgegenge­ setzt gepolt an die Spannungsquellen bzw. Stromquellen ange­ schlossen sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der im wesentlichen zylindrische Spulenabschnitt Teil eines Kreisringtorus bildet.
17. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiter des Magnetfelderzeugungssystems als erste kreis­ ringförmige Schicht zu einer Spirale gewickelt ist, daß eine axial daneben angeordnete kreisringscheibenförmige Schicht eine Elektrode der Elektrodenanordnung, gegebenenfalls als Spiralanordnung oder als durchgehende Metallschicht enthält, daß axial daneben als Spirale gewickelt der Strömungskanal­ abschnitt wiederum eine kreisringscheibenförmige Schicht er­ füllt, daß hierauf axial daneben als kreisringscheibenförmige Schicht die zweite Elektrode der Elektrodenanordnung gegebenen­ falls als Spirale, durch Schlitze unterbrochen oder als ge­ schlossene Metallschicht folgt und daß der Stapel kreisring­ scheibenförmiger Schichten durch eine weitere Schicht vervoll­ ständigt ist, die den zweiten Leiter des Magnetfelderzeugungs­ systems als Spirale gewickelt enthält.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Leiterkörper des Magnetfelderzeugungssystems und/oder der Elektrodenanordnung als Leiterbeläge auf Substraten in gedruckter Schaltungstechnik bzw. Photoätztechnik hergestellt sind.
19. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfelderzeugungssystem einen mit einer Erregerwicklung versehenen Schließungskreis, insbesondere in Gestalt eines Topfmagneten oder eines Hufeisenmagneten enthält, in dessen Luftspalt die Elektrodenanordnung und der Strömungskanalab­ schnitt angeordnet sind.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl abwechselnd entgegenge­ setzt gepolter Kondensatorplatten enthält, zwischen denen der Strömungskanalabschnitt mit Unterabschnitten jeweils entgegen­ gesetzter Strömungsrichtung bzw. labyrinthartig verläuft.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Elektroden der Elektrodenanordnung oder mit von diesen gesonderten Meßelektroden einer Meßelektro­ denanordnung eine elektromagnetische Durchflußmeßeinrichtung verbunden ist, wobei das Magnetfelderzeugungssystem zugleich Teil der Durchflußmeßeinrichtung bildet.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des Magnetfelderzeugungssystems als, supraleitende Strompfade ausgebildet sind.
23. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 22 im Generatorbetrieb unter Ausnützung eines elektrisch polarisierte Moleküle zumindest enthaltenden Strömungsmittel­ stromes als Primärenergie.
24. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 22 zur Trennung von Anteilen eines Mediums mit Gehalten von Molekülen unterschiedlicher elektrischer Polarisierung.
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