-
Verfahren und Vorrichtung zur Ausnutzung der Kraftfelder von Hochspannungs-Hochfrequenz-Kondensator-Elektroden
Es ist bekannt, das homogene Kraftfeld zwischen insbesondere plattenförmigen Kondensatoren
zur Behandlung von Stoffen auszunutzen.
-
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das von den Kondensator-Elektroden
nach der Außenseite des von ihnen umschlossenen Raumes abgestrahlte Feld in seinem
homogenen und in seinem inhomogenen Gebiet zur Einschaltung zu behandelnder Stoffe
od. dgl. zwischen Rückseite der Elektrode und Erde benutzt wird.
-
Versuche haben ergeben, daß auf den dem Zwischenraum zwischen den
Kondensator-Elektroden abgekehrten Seiten der Elektroden in ausreichendem Abstand
homogene und anschließend inhomogene Kraftfelder vorhanden sind. Auch auf der Rückseite
der Elektroden ist die Kraft proportional dem Quadrat der Spannung und umgekehrt
proportional dem Quadrat des Plattenabstandes. In dem elektromagnetischen Feld erfolgt
die Energieübertragung auf der Außenseite der Elektroden in der Richtung senkrecht
zu der von der elektrischen Feldstärke und der magnetischen Erregung gebildeten
Ebene. Bei ungleichgoligen Ladungen, wie sie für technologische und ähnliche Zwecke
heute hauptsächlich in Frage kommen, werden die Feldstärken auf den Außenseiten
der Elektroden definiert durch einen Kreis, der die Verbindungslinie der beiden
geladenen Elektroden harmonisch teilt. Die Kugel, die durch Rotation dieses Kreises
entsteht, umschließt stets die kleinere Ladung.
Die Zeichnung veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel.
-
Es stellt dar z den Hochfrequenzerzeuger, 2 die Hochspannungsherausführungen
für die Elektroden 3, die jede beliebige Form erhalten können. Zwischen den Elektroden
ist in der bisher üblichen Weise ein Behandlungsgefäß 4 in waagerechter Lage dargestellt.
Außerhalb des Feldes zwischen den Elektroden sind die Gefäße 5, 6 und 7 außerhalb
des Kondensatorfeldes waagerecht angeordnet.
-
Der Vorteil der Erfindung ergibt sich aus folgenden für die energetischen
Verhältnisse bestimmenden Versuchswerten
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ist symmetrisch. Versuche
ergaben befriedigende Spannungs- und Energieverhältnisse auch bei unsymmetrischen
Anordnungen. Dies ist wesentlich, weil daraus zu schließen ist, daß auch bei dem
Durchflußbetrieb von Flüssigkeiten durch die Rohre unter verschiedenen Geschwindigkeiten,
bei der Behandlung z. B. von Flüssigkeiten auf der einen und von Gasen auf der anderen
Seite, ferner auch bei dem Durchschleusen fester Körper mit der Aufrechterhaltung
des störungsfreien Betriebes bei voller Leistung gerechnet werden kann. Bei unsymmetrischer
Anordnung ergeben sich folgende Versuchswerte:
| kV am Heiz- Gitter- den- Rohr- |
| Hoch- |
| Spannung Strom Füllungen f ende |
| spannungs- Strom Num- |
| voltmeter Volt mA mA H.0 mer |
| bei Anordnung lediglich des Rohres 7 auf der Außen- |
| seite der linken Elektrode 3: |
| 8 1 23,5 1 200 1 55 1 460 1 5 |
| bei Anordnung eines Rohres auch bei 6 neben dem |
| Rohr 7: |
| 8 ! 23,5 1 200 55 1 460 1 6 |
| bei Anordnung des mittleren Rohres 4, des äußeren |
| Rohres 7 und eines Rohres bei 6: |
| 8 ( 23,5 1 200 1 52 1 46o I 7 |
| bei Anordnung der Rohre bei 4, 5, 6 und 7: |
| 8 1 23,5 1 210 1 58 1 46o 8 |
In Richtung der Pfeile, also wie oben beschrieben und in Übereinstimmung mit dem
Pöintingschen Gesetz, können mit ihrer Mittellinie senkrecht auf den Elektrodenflächen
weitere Gefäße angeordnet werden.
-
Während bei den Versuchen ¢ und 8 das elektrische Feld noch homogen
war, gestaltet es sich außerhalb der durch die Kreislinien nach Apo 11 o n i Ü s
gegebenen Abstände von den Elektroden inhomogen.
-
Durchflüßrohre in der durch die Pfeile bei so und zz gegebenen Richtung
sind besonders vorteilhaft.
-
Im Rahmen der Erfindung kann ferner so gearbeitet werden, daß ein
oder mehrere Rohre in waagerechter Lage quer durch die ringförmig oder wellenförmig
zu biegenden Elektroden hindurchgeleitet werden. Die Rohre können also durch die
zu Ringen gebogenen Elektroden und senkrecht zu den Ringflächen durch die Elektroden
hindurchgesteckt werden. Werden die Elektroden in der senkrechten Ebene wellenförmig
mit einer der Wellenlänge entsprechenden Wellenzahl gebogen, so können in ähnlicher
Weise durch Ringe die Röhre jeweils in einem Wellental und anschließend in einer
Wellenhöhe, d. h. in Wellenbäuchen nach oben und unten angeordnet sein und so durch
die Elektroden geführt werden. Hierbei ist zu beachten, daß außerhalb der Apolloniusschen
Kreise inhomogene Kraftfelder auftreten.
-
Bei Behandlung verschiedener Stoffe kann es zweckmäßig sein, zwischen
der Behandlung in inhomogenen Feldern eine solche in homogenen Feldern und weiter
in einem Wechsel vorzunehmen.
-
Innerhalb der Kreise nach A p o l l o n iu s können auch neben den
Rohren 4, 6, 7 weitere Rohre in senkrechter Stellung je nach Bedarf im homogenen
oder im inhömogenen Felde angesetzt werden.
-
Wenn wegen Gefälleverhältnissen und im Hinblick auf zu erzielende
Geschwindigkeiten eine Schräglage der Rohrleitungen zweckmäßig ist, so ist diese
ohne weiteres möglich. Bei geeignetem Gefälle von Flüssigkeiten in schräg liegenden
Rohren kann die Umlaufgeschwindigkeit in den Rohrsystemen so beeinflußt werden,
daß sie der notwendigen Behandlungszeit im elektrischen Feld entspricht.
-
Während nach den bisherigen Ausführungsbeispielen die außerhalb der
Kondensator-Elektroden liegenden Kraftfelder, also die Kraftfelder zwischen den
Elekirodenflächen und Erde unter Anwendung von rohrartigen Gefäßen durchschnitten
worden sind, sind Ausführungsarten im Rahmen der Erfindung gegeben, bei denen die
Elektroden in Plattenform oder als Stäbe u. dgl. mit einer sie in einem ihrer Spannung
entsprechenden Entfernung umgebenden Glashülle in große Behälter tauchen und in
dieser Weise ihre Energie abstrahlen. Sollen nur homogene Felder angewendet werden,
so werden die Abmessungen des Behälters entsprechend den beiden Ausbreitungskugeln
um die Elektroden bemessen. Die Elektroden werden in den Behälter getaucht. Der
Behälter kann auch von Rohren aus Isolierstoff durchzogen werden, in die z. B. stabförmige
oder drahtförmige Elektroden eingesteckt oder durchgezogen werden.
-
Wenn aus den oben in der Beschreibung angegebenen Gründen homogene
und inhomogene Felder gleichzeitig oder nacheinander angewendet werden sollen, so
kann dies durch eine Bemessung eines die
Elektroden umgebenden Gefäßes
dergestalt erfolgen, daß das Gefäß sich bis in den inhomogenen Bereich der elektrischen
Felder auf der Außenseite der Elektroden erstreckt. Durch beliebig verursachte Strömungen-und
Wälzungen können die zu behandelnden Stoffe in beliebiger Reihenfolge und unter
Wiederholungen den homogenen und den inhomogenen Feldern ausgesetzt werden.
-
Die Rohre, Gefäße usf. mit ihren Halterungen, Umwälz- und Rührvorrichtungen
werden zweckmäßig aus Stoffen niederer Dielektrizitätskonstante hergestellt.
-
Zur Behandlung von Stoffen im Kraftfelde auf der Außenseite von Kondensator-Elektroden
hat sich besonders die Rohrform bewährt. Das Rohr ist flach und auf beiden Seiten
in der Längsmitte so eingezogen, daß die elektromagnetischen Kraftlinien in günstiger
Weise in die linke und rechte Rohrhälfte hineingezogen werden. Die längsmittige
Einschnürung kann auch tiefer vorgesehen werden. An Stelle der einen Wellung, also
an Stelle der einmaligen Einbiegung nach innen, können auch mehrmalige Wellungen
vorgesehen werden.
-
Für den Fall der außenseitigen Ausnutzung der Kondensatorfelder können
gerade Rohre in einer z. B. auch der Nierenform angenäherten Weise der Länge nach
dergestalt nebeneinandergelegt werden, daß die Stab- oder Drahtelektrode in dem
so entstehenden Hohlraum wirksam wird. Die Elektrode ist mithin ihrer ganzen Ausdehnung
nach von einem Glasgehäuse umschlossen. Neben den energetischen Vorteilen besteht
der Fortschritt dieser Einrichtung darin, daß ein aus den beschriebenen Rohrkörpern
zusammengesetzter Behandlungsbehälter jederzeit leicht auseinandergenommen und z.
B. gereinigt werden kann. Die Elektroden sind dabei zuverlässig gegen Feuchtigkeit
geschützt.
-
Die Rohrleitungen zur Behandlung von Gut jedweder Art können in Wendeln,
Windungen, Schleifen u. dgl. so geführt werden, daß ihr Inhalt wiederholt und in
periodischem Wechsel den homogenen und inhomogenen Feldern außerhalb der Elektroden
und auch zwischen den Elektroden ausgenutzt werden.