(57)【要約】  蒸留水を、水素、酸素およびそれらの分子にて構成された新たな燃料と、ＨＨＯと呼ばれるマグネキュラ結合とに分解する電解槽。電解槽は、添加物としての新たな可燃性ガスを内燃機関燃料、またはトーチや溶接機などの炎あるいは他の発電装置に供給するために使用できる。新たな可燃性ガスは、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタにて構成され、ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、前記可燃性ガスは、その使用に応じて変化するエネルギ含量を有する。
2007519827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を分離するための電解槽であって、
水を含む水性電解液であり、この水性電解液上にガス貯蔵領域が形成されるように、電解室を部分的に満たす水性電解液と、
陽極電極および陰極電極を有し、水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極と、
水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、２つの主要電極の間に配置された１つまたは複数の補助電極であり、２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極を一定の位置関係で保持する１つまたは複数の補助電極とを具備し、
前記電解槽は、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタである可燃性ガスを生成し、
ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、
前記可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する電解槽。
【請求項２】
前記可燃性ガスは、原子状の水素を含む請求項１記載の電解槽。
【請求項３】
前記可燃性ガスは、原子状の酸素を含む請求項１記載の電解槽。
【請求項４】
前記可燃性ガスは、瞬時に固体を溶解する請求項１記載の電解槽。
【請求項５】
大気中の酸素を必要とせず燃料として可燃性ガスを使用する請求項１記載の電解槽。
【請求項６】
前記可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合される請求項１記載の電解槽。
【請求項７】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子の前記クラスタは、マグネキュールである請求項１記載の電解槽。
【請求項８】
添加物を有する前記燃料の燃焼は、前記可燃性ガスが可燃性燃料への添加物として使用される場合に、前記燃料単独の燃焼よりも汚染物質の少ない排気物質を生成する請求項１記載の電解槽。
【請求項９】
化石燃料と可燃性ガスとの結合であって、
前記可燃性ガスは、環状分極の回転軸に沿って、結果として起こる磁界の環状分極および軌道を有する水素原子および酸素原子のクラスタであり、
前記結合は、対向する磁極性間での前記燃料の原子軌道の少なくとも一部と結果として起こる引力とによって引き起こされた磁気分極にて生じ、
前記可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有し、
前記結合した化石燃料および可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する結合。
【請求項１０】
結果として生じる燃料の燃焼のエネルギ効率は、前記化石燃料と水素ガスおよび酸素ガスの前記クラスタとの燃焼の個々の効率の合計よりも大きい請求項９記載の結合。
【請求項１１】
前記結果として生じる燃料の燃焼は、前記化石燃料単独の燃焼よりも汚染物質の少ない排気物質を有する請求項９記載の結合。
【請求項１２】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタである可燃性ガス（ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値である）。
【請求項１３】
前記可燃性ガスは、原子状の水素を含む請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１４】
前記可燃性ガスは、原子状の酸素を含む請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１５】
前記可燃性ガスは、瞬時に固体を溶解する請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１６】
前記可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とせず燃焼する請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１７】
前記可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合される請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１８】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子の前記クラスタは、マグネキュールである請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１９】
添加物を有する前記燃料の燃焼は、前記可燃性ガスが可燃性燃料への添加物として使用される場合に、前記燃料単独の燃焼よりも汚染物質の少ない排気物質を生成する請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項２０】
前記可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項２１】
溶接機および内燃機関などの燃焼装置で使用される可燃性ガスに水を分離するためのオンデマンド自己生成可燃性ガス電解槽システムであって、
前記電解槽システムは、
生成された可燃性ガスを有する上部、および水を含む電解液を有する底部を備えた電解質容器と、
電解槽と、
電解槽内に設けられた導電体と、
電解質容器の底部と電解槽との間に流動可能に配置され、電解質容器から電解液を取り出して電解槽に供給するポンプと、
電解槽と電解質容器との間に流動可能に接続されて配置され、電解質容器の上部に戻る
前に、生成された可燃性ガスを冷却するラジエータと、
生成された可燃性ガスが蓄積される電解質容器の上部であって電解液上の容器内の空間と、
使用の必要に応じて取り出される前に、生成された可燃性ガスが通過する少なくとも１つの乾燥フィルタ手段とを具備し、
前記電解槽にて生成された可燃性ガスは、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタであり、ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、
前記可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する電解槽システム。
【請求項２２】
前記可燃性ガスは、原子状の水素を含む請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２３】
前記可燃性ガスは、原子状の酸素を含む請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２４】
前記可燃性ガスは、瞬時に固体を溶解する請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２５】
大気中の酸素を必要とせず燃料として可燃性ガスを使用する請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２６】
前記可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合される請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２７】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子の前記クラスタは、マグネキュールである請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２８】
添加物を有する前記燃料の燃焼は、前記可燃性ガスが可燃性燃料への添加物として使用される場合に、前記燃料単独の燃焼よりも汚染物質の少ない排気物質を生成する請求項２１記載の電解槽システム。
【請求項２９】
内燃機関の燃料効率あるいは溶接システムの切断効率または溶接効率を向上する方法であって、
電解槽を提供するステップで、この電解槽は、電解室と、水を含み水性電解液上にガス貯蔵領域が形成されるように電解室を部分的に満たす水性電解液と、陽極電極および陰極電極を有し、少なくとも一部が水性電解液に浸漬された２つの主要電極と、水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、金属導体にて陽極または陰極に接続されていない２つの主要電極間に配置された１つまたは複数の補助電極とを具備し、２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極は、一定の位置関係で保持され、
２つの主要電極の間に電位を印加するステップで、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタで、ｍおよびｎが同時に０であることを除いた０または正の整数値である可燃性ガスが生成され、前記可燃性ガスは、使用に応じて変化するエネルギ含量を有し、
最終用途に可燃性ガスを送る手段を備えたステップを含む方法。
【請求項３０】
１つまたは複数の補助電極は、２つの主要電極のいずれにも金属導体にて接続されていない請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
１つまたは複数の補助電極の第１群は、第１の金属導体にて陽極電極に接続され、１つまたは複数の補助電極の第２群は、第２の金属導体にて陰極電極に接続されている請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
前記一定の位置関係は、２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極が略平行で、各電極が約０．１５インチ以上約０．３５インチ以下の距離ほど、隣接した電極から離れている請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
電解槽は、一定の位置関係で２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極を保持するラックをさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項３４】
２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極は、ラックに着脱自在に取り付けられている請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
前記電解槽は、ラックに２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極を固定するための固定器具をさらに含み、この固定器具は電解室に着脱自在に取り付けられている請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
１つまたは複数の補助電極は、１個以上５０個以下の補助電極である請求項２９記載の方法。
【請求項３７】
１つまたは複数の補助電極は、それぞれが金属ワイヤメッシュ、金属板または１つまたは複数の孔を有する金属板である請求項２９記載の方法。
【請求項３８】
１つまたは複数の補助電極は、それぞれが１つまたは複数の孔を有する金属板である請求項２９記載の方法。
【請求項３９】
１つまたは複数の補助電極は、それぞれが金属ワイヤメッシュである請求項２９記載の方法。
【請求項４０】
２つの主要電極は、それぞれが金属ワイヤメッシュ、金属板または１つまたは複数の孔を有する金属板である請求項２９記載の方法。
【請求項４１】
２つの主要電極は、それぞれが金属板である請求項２９記載の方法。
【請求項４２】
酸素センサが多燃料条件を引き起こさないように、酸素センサの動作を調節するステップをさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項４３】
酸素センサの動作は、ＲＣ回路にて調節され、
ＲＣ回路は、
酸素センサのチェックエンジン光電線と直列に配置されたレジスタと、
酸素量をモニタする酸素センサの制御線とチェックエンジン光電線との間に配置されたコンデンサとを備え、
前記コンデンサは、レジスタが酸素センサに電気的に接触する位置のレジスタの反対側でチェックエンジン電線に取り付けられている請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記可燃性ガスは、原子状の水素を含む請求項２９記載記載の方法。
【請求項４５】
前記可燃性ガスは、原子状の酸素を含む請求項２９記載の方法。
【請求項４６】
前記可燃性ガスは、瞬時に固体を溶解する請求項２９記載の方法。
【請求項４７】
大気中の酸素を必要とせず燃料として可燃性ガスを使用する請求項２９記載の方法。
【請求項４８】
前記可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合される請求項２９記載の方法。
【請求項４９】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子の前記クラスタは、マグネキュールである請求項２９記載の方法。
【請求項５０】
添加物を有する前記燃料の燃焼は、前記可燃性ガスが可燃性燃料への添加物として使用される場合に、前記燃料単独の燃焼よりも汚染物質の少ない排気物質を生成する請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関システム、他の化石燃料エンジンシステム、ガス溶接システムおよび他の同様のシステムに使用され、水から生成されたＨＨＯ可燃性ガスのガス燃焼形態への水または蒸留水の処理用の設備またはシステムおよび方法に関する。また、本発明は、そのようなシステムに接続された電解槽あるいはガス発生器にて生成されたＨＨＯ可燃性ガスの形態に関する。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、膨大な数の特許対象の分野である。その先行技術の中には、１９７７年３月２９日に「溶接」の名称でユル・ブラウンに特許された米国特許４０１４７７７号や、１９７８年３月２８日に「アーク補助水素／酸素溶接」の名称でユル・ブラウンに特許された米国特許４０８１６５６号、他の同様の特許がある。本分野においては、後の多数の文献と同様に、上記の特許によって、「褐色ガス」は２／３の水素と１／３の酸素との正確な化学量論理比率を有する従来の水素および従来の酸素ガスから構成された可燃性ガスとして定義される。本発明の可燃性ガスは、褐色ガスと明らかかつ確実に相違する。
【０００３】
水を分離するのための電解設備および方法もまた、膨大な数の特許の対象であり、それらの中には、１９８８年２月２３日に「水の電気分解」の名称でマイケル・マックケンブリッジに特許された米国特許４７２６８８８号や、１９９５年８月３日に「水素／酸素燃料電池」の名称でジーンＢ．ストウに特許された米国特許５２３１９５４号、１９９５年３月２９日に「水素発生装置」の名称で大島雄次郎に特許された米国特許５４０１３７１号などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の新規性は、先行する先行技術に比べて明らかに相違する。先行技術は、従来の気体燃料、すなわち従来の分子の化学組成または化学組成の混合物を有しており、「褐色ガス」と呼ばれる燃料中への水の処理用の設備および方法である。それ比べ、本発明は、設備またはシステム、および従来の分子を超える化学種から構成された新規の燃料、すなわちＨＨＯ可燃性ガスを生成する関連プロセス(方法論)を提供し、燃料は特有の形態の電解槽を使用して、水から生成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、明細書に詳細に記載した特別の電解槽を使用して蒸留水から生成された、以下「ＨＨＯガス」と呼ばれる新しいクリーンな可燃性ガスの構造、特性および最初の適用を扱う。
【０００６】
多くの似ている点があるにもかかわらず、既存の電解槽で生成された褐色ガスまたは他のガスとＨＨＯガスとが明確に相違することは、すぐに明らかとなる。実際に、後者は、従来の水素ガスと従来の酸素ガスとのの組み合わせ、すなわち２／３の水素と１／３の酸素との正確な化学量論理比率を有する従来の「分子」構造を有するガスである。分かるように、ＨＨＯガスは、そのような正確な化学量論理比率を有さないが、その代りに通常の原子価結合にて説明できない巨視的な割合で、クラスタの存在を有する「マグネキュラ(magnecular)」特性を有する構造を基本的に備えている。この結果、褐色ガスおよびＨＨＯガスの要素クラスタは、以下に示すように、割合と化学組成とのそれぞれにおいて明確に相違する。
【０００７】
本発明の特別の電解槽の第１の顕著な特徴は、それらの効率である。例えばわずかな４ｋｗｈの使用で、電解槽は、水を１平方インチ(ｐｓｉ)当たり３５ポンドの割合で５５標準立方フィート(ｓｃｆ)のＨＨＯガスに急速に変換する。０．０８ＵＳドル／ｋｗｈの割合で、毎日平均的に電気を使用することによって、上記効率は、０．０７ＵＳドル／ｓｃｆのＨＨＯガスの直接的な費用となる。この結果、ＨＨＯガスは、既存の燃料に比べ価格の点で優れている結果となる。
【０００８】
直接的な検査において、ＨＨＯガスは、無臭、無色で、空気より軽いという結果である。ＨＨＯガスの生成の第１の基本的特徴は、水の蒸発が全くないことであり、水はＨＨＯガスに直接変換される。いかなる場合も、電解槽に利用可能な電力量は、基本的に水蒸発に対して不必要である。
【０００９】
この特徴だけでも、本発明の特別の電解槽が、ガス燃焼性の「水の新しい形態」を生成することを示している。本発明の主な目的は、生成されたＨＨＯガスの未知の化学組成物が第１の重要な特徴であり、本発明の特別の電解槽との関係およびいくつかの初期的な適用の確認である。
【００１０】
ＨＨＯガスの第２の重要な特徴は、イギリス熱単位(ＢＴＵ)で「大きく変化するエネルギ含量」を示し、使用に応じて屋外の比較的低温炎から熱エネルギの大量放出までの範囲に至ることである。このことは、ＨＨＯガスの化学構造の点で基本的に新規性を有することの直接的な確認である。
【００１１】
実際に、既知の燃料は、すべて「固定エネルギ含量」、すなわちすべての使用に対して同様のＢＴＵ／ｓｃｆ値を有する。また、ＨＨＯガスのエネルギ含量の変わりやすい特徴は、構造中にガスが分子構造ではなく、マグネキュラ特性を有する、すなわち化学組成が原子価タイプを越えた結合を含んでいるという明らかな証拠である。
【００１２】
ＨＨＯガスの第３の重要な特徴は、内部に必要とされるすべての酸素を含むので、燃焼のために酸素を全く必要としないことである。他の燃料は、燃焼のために大気中の酸素を必要とし、「酸素欠乏」として知られた重大な環境問題を引き起こすことを考えれば、酸素欠乏のない燃焼をする性能は、ＨＨＯガスに環境上の重要性がある。
【００１３】
ＨＨＯガスの第４の重要な特徴は、以下の実験で明らかとなるように、ガス、液体および固体への特異な付着であり、それによって所望の質の向上のための添加物として特に有効な使用がある。
【００１４】
ＨＨＯガスの第５の重要な特徴は、ＨＨＯガスが、約１５０ｐｓｉで基本ＰＶＴ法から外れ始めるので、すべての従来のガス（すなわち、分子構造を有するもの）の基本ＰＶＴ法に従っておらず、２５０ｐｓｉ以上の高圧状態で水状態になることである。この態様は、可能性のある開発および商用開発のためにさらに調査されている。
【００１５】
ＨＨＯガスの第６の重要な特徴は、天然ガス、マグネガス燃料および他の燃料のなどの気体燃料や、ディーゼル、ガソリン、鉱油および他の燃料など液体燃料の排気環境基準と同様に、熱含有量を著しく向上させるために、これら気体燃料および液体燃料に結合できることである。
【００１６】
ＨＨＯガスの第７の最も重要な特徴は、タングステン、レンガおよび他の高屈折性の物質をほとんど瞬間的に溶解することである。特に、測定は、ＨＨＯガスによって９０００℃、地球上の物質がすべて昇華できる太陽彩層中の温度に、ほとんど瞬間的に達する著しい性能を有している。
【００１７】
また、本発明は、水を分離するための電解槽を有し、それは一実施例で、電解室；水および電解質を含む水性電解液であり、この水性電解液上にガス貯蔵領域が形成されるように、電解室を部分的に満たす水性電解液；陽極電極および陰極電極を有する主要な２つの電極であり、水性電解液に少なくとも一部が浸漬される２つの主要電極；少なくとも一部が水性電解液に浸漬され、２つの主要電極の間に配置された１つまたは複数の補助電極であり、２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極を一定の位置関係で保持する１つまたは複数の補助電極を具備し、前記電解槽は、水素原子および酸素原子の可燃性ガスを生成し、電子原子価結合および電子軌道の環状分極から生じ、対向する磁極性間の引力による結合にて引き起こされる化学種への結合を生成する。さらに、長方形または正方形の金属の形状などの電極の比較的単純な設計によって電極の交換を容易にできる。可燃性ガスは、内燃機関の燃料システムに送ることができるようにガス貯蔵領域に回収される。
【００１８】
本発明は、内燃機関の燃料効率を向上するために利用できる。その方法としては、内燃機関とともに、本明細書に記載の電解槽の実施例のうちのいずれかを使用する。電解槽の電極に電位が供給され、電解槽にガスが生成される。次いで、燃料が内燃機関で消費される前に、ガスが内燃機関の燃料システム中の燃料と結合する。
【００１９】
電解槽のさらなる他の実施例では、電解槽は、電解液を保持する電解室を含む。電解室は、フランジでカバーに結合されている。電解室とカバーとの間にシールがあることが好ましく、それはネオプレンガスケットで、フランジとカバーとの間に設置される。電解液は、新規なガスの混合物を生成する水性電解液であってもよい。しかし、新規で特異なガスを生成するためには、蒸留水を使用することが好ましい。
【００２０】
動作中は、液上にガス貯蔵領域が形成される量まで電解液を部分的に電解室を満たす。電解槽は、電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極である陽極電極および陰極電極を有する。陽極電極および陰極電極は、ラック中の溝内へ挿入されている。ラックは、電解室の内部に設置される。１つまたは複数の補助電極もまたラック内に設置される。さらに、補助電極は、少なくとも一部が水性電解液に浸漬され、陽極電極および陰極電極の間に配置される。さらに、陽極電極、陰極電極および補助電極は、ラックにて一定の位置関係に保持されている。陽極電極、陰極電極および補助電極は、０．２５インチの距離だけ離されていることが好ましい。１つまたは複数の補助電極によって、ガス混合物の向上または効率的な発生が可能となる。２つの主要電極の間に１個以上５０個以下の補助電極が配置されることが好ましい。２つの主要電極の間には、５個以上３０個以下の補助電極が配置されることがさらに好ましく、２つの主要電極の間には、約１５個の補助電極が配置されることが最も好ましい。２つの主要電極は、それぞれ金属ワイヤメッシュ、金属板、または１つまたは複数の孔を有する金属板であることが好ましい。２つの主要電極は、それぞれ金属板であることがより好ましい。２つの主要電極を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金あるいはステンレス鋼があるが限定されない。２つの電極の好ましい金属は、ニッケルである。１つまたは複数の補助電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板または１つまたは複数の孔を有する金属板であることが好ましい。１つまたは複数の補助電極は、それぞれ金属板であることがより好ましい。２つの主要電極を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金、あるいはステンレス鋼があるが限定されない。２つの主要電極の好ましい金属は、ニッケルである。
【００２１】
電解槽の動作中に、陽極電極と陰極電極との間に電圧が印加され、新規なガスを生成させてガス貯蔵領域に集める。ガス混合物は、出口を通ってガス貯蔵領域を出て内燃機関の燃料システムに供給される。陽極電極への電気的接触は接触器により、陰極電極への電気的接触は他の接触器による。接触器は、金属が好ましく、接触器が陽極電極および陰極電極上に合うように、経路に溝が形成されている。接触器は、カバーの孔に挿通されたロッドに取り付けられる。孔には、ねじ山が形成され、ロッドには、孔にねじ込むことができるようにねじ山が形成されていることが好ましい。陽極電極および陰極電極がラック内にチャンネルおよび溝によって適所に保持されているので、接触器も適所にラックを保持する。したがって、カバーが電解室にボルト締めされる場合には、ラックが電解室の底部に保持される。電解槽は、任意に圧力安全弁およびレベルセンサを含む。圧力安全弁は、圧力が増加する前に、ガス貯蔵器中のガス混合物の放出を可能とする。レベルセンサは、電解液が少なくなりすぎた場合に、警報を鳴らし、車両燃料システムへのガスの流れを確実に止める。電解液が少ない場合には、水注入口から追加の電解液が添加される。容器の圧力がモニタされるように、電解槽に圧力計を取り付けてもよい。さらに、電解槽は、電解槽から熱を取り除くための１つまたは複数のフィンを有している。
【００２２】
電解槽の変形例で、１つまたは複数の補助電極の第１群は第１の金属導体にて陽極電極に接続され、１つまたは複数の補助電極の第２群は第２の金属導体にて陰極電極に接続されている。陽極電極、陰極電極および補助電極は、ホルダロッドにてラックに保持され、それはラックおよび電極の孔内で経路を通って挿入されている。ラックは、ＰＶＣ、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの高誘電性プラスチッで製造することが好ましい。さらに、ラックは、一定の位置関係で、陽極電極、陰極電極および補助電極を保持している。２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極の一定の位置関係は、電極(２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極)が略平行で、各電極は、それぞれ約０．１５インチ以上約０．３５インチ以下の距離ほど、隣接した電極から離されていることが望ましい。各電極は、約０．２インチ以上約０．３インチ以下の距離ほど、隣接する電極から離されることがより好ましく、最も好ましくは約０．２５インチである。２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極は、ラックにて一定の位置関係に保持されている。電極は、各電極を離して位置決めするラック中の溝に位置している。さらに、必要に応じて電極やラックを交換できるように、電極はラックから取り外し可能とされている。さらに、上述のように、ラック、陽極電極および陰極電極は、適所に保持され、補助電極もホルダロッドによってラックに固定されているので、それらも適所に保持されている。
【００２３】
動作中は、新規な可燃性ガスが電解槽中の電解液の電気分解によって生成される。電解槽は、圧力管路によって回収タンクに接続されている。ガスは、回収されて回収タンクに一時的に格納される。回収タンクは、どのような過度の圧力の増加からも保護できる圧力安全弁を任意的に有している。回収タンクは、圧力管路にてソレノイドに接続されている。ソレノイドは、圧力管路によってエンジン吸気マニホルードに順番に接続されている。引火防止器は、管路中で炎が広がるのを防ぐために圧力管路に任意に組み入れられている。さらに、圧力管路は、吸気マニホルード中へガス混合物が流れ込むのを規制するための孔を有している。この孔の大きさは、エンジンの大きさに依存する。例えば、約０．０４インチの孔直径は１リットルエンジンに適しており、約０．０６インチは２．５リットルエンジンに適している。また、約０．０７５インチはＶ８エンジンに適している。電解槽に印加される電圧は、電解槽バッテリによってソレノイドを介して供給される。回収タンク中の圧力が、約２５ｐｓｉ以下に低下する場合に、ソレノイドが切り換わって、約１２Ｖの電圧が陽極電極と陰極電極との間に印加される。バッテリ絶縁体は、交流発電機によって車両バッテリおよび電解槽バッテリそれぞれの充電を可能とし、電解槽バッテリおよび車両バッテリの電気的な絶縁を維持させている。さらに、メインスイッチが作動される場合は、車両バッテリによって動力がソレノイドに供給される。車両バッテリによって動力がガス混合ソレノイドに供給されて、ガス混合物が吸気マニホールドに供給される場合は、そのソレノイドが開く。また、ソレノイドは、電解槽中の電解液の量が少なくなりすぎた場合に、ガスの流れを止めるレベルセンサからフィードバックを受ける。さらに、本発明の方法および装置は、車両で使用される場合に、電解槽から燃料システムに加えられる追加の酸素を考慮して、車両の酸素センサの動作を調節する必要がある。通常、酸素センサがより多くの酸素を感知する場合には、車両のコンピュータが、エンジンが傾いて走行していると判断し、燃料混合物がより多くなるように燃料噴射器を開く。これは不適切であり、燃料効率の悪化を引き起こす。
【００２４】
本発明の第２の実施例は、内燃機関の燃料効率を向上させる方法である。この実施例の方法では、内燃機関とともに、上述の電解槽を利用する。特に、前記方法は、上述または他の新規な実施例でさらに以下に記載の電解槽設備を準備するステップと、本明細書に記載の新規な可燃性ガスがガス貯蔵領域で生成されて回収され、電解槽が内燃機関の燃料システムに可燃性ガスを送るために設けられている電極間に電圧を印加するステップと、内燃機関の燃料システム中の燃料と生成された可燃性ガスとを混合するステップとを有している。上述の酸素センサの動作を調節するステップも有している。
【００２５】
第２の実施例では、電解槽またはガス発生器が、溶接切断燃焼型のシステム、他のタイプのシステムまたはエンジンシステムに組み入れられる。このシステムは、上部および底部を有し、その中に電解液を有する電解質容器を備えている。ここで、液体は、水であることが好ましい。電解質容器は、破れたまたは浸透性を有するプレートを有しており、それは電解質容器の上部の周囲を密封できるように位置している。プレートは、予め定めた圧力値を超えた場合に、電解質容器内のガス圧を放出させる機能を有する。
【００２６】
自己生成水素ガスおよび酸素ガス発生システムは、ポンプ、好ましくは電磁ポンプを有し、このポンプは、一端が電解質容器の底部に接続されている。ポンプは、内部に導電体を有する少なくとも１つの水素および酸素の電解槽・発生器に他端が接続されている。導電体は、一端が接地されている。導電体の反対側の他端は、圧力コントローラの一端に電気的に接続されている。導電体の反対側の他端は、電源に電気的に接続されている。ポンプは、電解質容器からガス管を介してラジエータを通って、少なくとも１つの水素および酸素の電解槽・発生器を通って電解質容器に戻るように電解液を循環させる機能を有している。ラジエータは、電解質容器に戻る前に、生成された水素および酸素ガスを冷却する機能を有している。
【００２７】
圧力コントローラは、電解質容器に接続され、その中の圧力をモニタする。電解質容器内のガス圧が予め定めた値を超えた場合に、電流は、水素および酸素の発生器内の導電体よって処理され、それによって水素ガスおよび酸素ガスの生成が止められる。電解質容器内のガス圧が予め定めた値よりも低下した場合に、電流は、水素および酸素の発生器内の導電体によって処理され、それによって水素ガスおよび酸素ガスの生成が開始される。予め定めた値は、プレートを通して圧力の解放を引き起こすのに必要な値未満である。
【００２８】
この自己生成オンデマンドの水素および酸素発生システムは、一端がプレートより下の電解質容器の上端に接続された逆止弁を有している。さらに、逆止弁は、反対の他端が乾燥フィルタ手段あるいはタンクに接続されている。
【００２９】
さらに、システムは、プレート上の電解質容器の一端に流体連通された他の乾燥フィルタ手段またはタンクを有しており、さらにガス管を介して他の逆止弁に反対側の他端が接続され、ガス管は、他端が他の乾燥フィルタ段またはタンクに接続されている。
【００３０】
さらに、システムは、電解質容器の上端に一端が流体連通され、さらにガス管に対して流体連通された減圧弁を有し、ガス管は順にラジエータに接続されている。
【００３１】
さらに、溶接システムは、電源から水素および酸素の発生器まで直流電流のアンペアを規制するために設けられたマイクロプロセッサに制御される直流電流アンペア調整装置を備えている。第１のマイクロプロセッサに制御される切断スイッチは、ポンプの異常に応じて溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。
【００３２】
第２のマイクロプロセッサに制御される切断スイッチは、電解質容器内の不十分な電解液条件に応じて、溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される液晶ディスプレイは、動作時間、アンペア値、インジケータライトおよび圧力ゲージの読み取りを含んだ溶接システムに関する操作統計を表示するために用いられる。液晶ディスプレイは、システム内の複数の位置からの入力を受ける。
【００３３】
マイクロプロセッサに制御される極性変更システムは、水素および酸素の発生器内に位置する導電体の極性を変化させるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される冷却システムは、発生器ファンおよびポンプを操作するために用いられ、溶接機の手動による遮断に続く冷却段階の全体に亘ってファンおよびポンプの動作を継続させる。
【００３４】
生成されたガスまたはＨＨＯガスは、最終的に乾燥手段からガス貯蔵器タンクへ送られる。乾燥手段は、単なる例である。同じ目的を有効に成し得るために単一のユニットを設けてもよい。次いで、ガスは、ガス管および水素フラッシュ抑制逆止弁(逆止弁)およびコントロール弁を介して、エンジンあるいはこの場合は溶接装置にオンデマンドで供給される。
【００３５】
上述のように、前記生成されたガスまたは水素および酸素の種からの炎は、前記電解槽から、大気中の酸素を使用することなく瞬時に固体を溶解できる。生成されたガスも同様に、大気中の酸素を使用することなく燃料として使用でき、磁気誘導によって他の物質と結合できる。
【００３６】
結合は、軌道の環状分極により水素原子および酸素原子の組み合わせで構成された可燃性ガスと、化石燃料との間で生成される。この結合は、少なくとも前記燃料の軌道および反対の磁極性間に結果として生じる引力のうちのいくつかによって引き起こされた磁気分極による。結果として生じる燃料の燃焼排気は、前記化石燃料よりも汚れが少ない。さらに、結果として生じる燃料は、前記化石燃料よりも多くの熱エネルギを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
前記ＨＨＯガスの主な特徴の科学的表現の概要については容易に理解できる単純な式を用いずに、その概略を以下に示す。
【００３８】
下記の特別な電気分解プロセスを用いて、ＨＨＯガスが蒸留水から生成され、一般に、そのガスは、２／３(６６．６６体積％)の水素Ｈ２と、１／２(３３．３３体積％)の酸素(Ｏ２)にて構成されていると考えられている。
【００３９】
本発明の基本的な点は、従来のＨ２ガスおよびＯ２ガスの混合物が、ＨＨＯガスの上記特徴を示すことが確実ではなく、それにより、生成されたＨＨＯガスが新規で特異なものであることを示すことである。
【００４０】
上記の点は、ＨＨＯガスの性能を、６６．６６％Ｈ２および３３．３３％Ｏ２の混合物と比較することによって、考え得るいかなる疑問も解消できる。いかなる条件下であっても、後者のガスは、ＨＨＯガスのように、瞬時にタングステンを切断したりレンガを溶解したりでき、そのことで、生成されたＨＨＯガスの化学構造が新規なものであることを示す。
【００４１】
ＨＨＯガスが新規であることを確認するために、タングステンおよびレンガなどを瞬間に溶解するなどのＨＨＯガスの特別な特徴は、ＨＨＯが、「原子状の水素」（すなわち図１ａに示すように、他の原子に対して原子価結合のない個々のＨ原子）だけでなく、「磁気的に極性化された原子状の水素」、すなわち電子が極性化され、図１ｂに示すように、すべての空間方向よりも円錐曲線回転面中で回転する水素原子を含むものであることに、本願の発明者らは留意する。
【００４２】
褐色ガスには「原子状の水素」の存在を仮定できることが示される。しかしながら、その特徴は、ＨＨＯガスの特徴のすべてを説明することについて、不十分であることが計算から、それが以下の説明である。したがって、本発明の基本的な新規な点は、図１ｂに示すように、「極性化された原子状の水素」を用いることである。
【００４３】
また、ＨＨＯガス中に含まれる水素は、他の原子に結合される場合に、熱回転（図２ａに部分的に示すように）にて生じるＨ２分子の大きさが、タングステンあるいはレンガのより深い層内の水素の迅速な浸透を防止し、それらの迅速な溶解を防止する。上記に概略的に示した物理化学的な説明に対応する水素分子の唯一の知られた構成は、図２ｂの○○形状の円錐曲線回転面で回転するように制限された軌道であって、分子自身が極性化されている。
【００４４】
実際に、図１ｂのような極性化された水素原子、および図２ｂのような極性化された水素分子は、物質のより深い層内へ迅速に浸透させるために十分に薄い。さらに、円錐曲線回転面内の電子の回転によって生成された磁界は、磁気誘導によって近接した場合に、物質の軌道を極性化させる。しかしながら、タングステンおよびレンガの極性化された軌道は、略静止している。よって、磁気誘導は、物質内の奥深くで、極性化された水素原子および分子の迅速な自己推進力によって自然的に生じさせる。
【００４５】
そのＨ原子は、図１ａの球状分布を有さず、その代わりに、技術文献、例えばＤ．アイゼンバークおよびＷ．カウズマン著の「水の構造および特性」(オックスフォード大学出版、１９６９年)に記載のように、図３ａに示すような対称面がＨ−Ｏ−Ｈ平面に垂直な円錐曲線回転面に沿って、図１ｂのような極性化された分布を確実に有する水分子Ｈ２Ｏ＝Ｈ−Ｏ−Ｈの性質を有している。
【００４６】
また、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子は、大気温および圧力によって、仮りに電荷が０の場合であっても、Ｏ原子に局在化された負電荷密度、およびＨ原子に局在化された補足的で支配的な正電荷密度を備えた高い「電気的極性化」(電荷分布の変形)を有することが知られている。このことは、それら支配的な正電荷によって生じたＨ原子の反発作用を意味し、図３ａに示すように、Ｈ−ＯおよびＯ−Ｈの二量体間に、１０５゜の特有角を形成させる。
【００４７】
ところが、図１ｂの構成の水素原子の軌道の環状分極は、円錐曲線回転面の平面に垂直な回転軸、およびＨ核(陽子)の磁気モーメントよりも１４１５倍ほど大きな前記の磁界値で、非常に強い磁界を生成し、このことから電荷による斥力を超える値を有することが、量子力学で十分に示されている。
【００４８】
次いで、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子の自然構成では、酸素によって生じる強い電気的極性化が、Ｈ−Ｏ−Ｈ構造で２つのＨ原子による反発作用を結果的に生じさせるＨ軌道の環状分極の磁界を弱める結果となる。
【００４９】
ところが、Ｈ−Ｏ−Ｈの強い電気的な極性化がなくなるとすぐに、極性化されたＨ原子の磁界の反対の極性間の非常に強い引力が、電荷によるクーロンの反発作用によって支配され、本発明で示す図３ｂの新しい構成となる。
【００５０】
したがって、本発明の主な点は、本発明の特別な電解槽が、図３ａに示す従来のＨ−Ｏ−Ｈ構成から、図３ｂに示す基本的に新規な構成への水分子の変換を可能にすることにあり、後者の構成は、再び電気的極性化のない状態で、軌道の環状体分布の反対の磁極性間の引力が、電荷によるクーロンの反発作用よりも大幅に強いことから可能となる。
【００５１】
原子価結合を「−」で表し、磁気結合を「×」で表すことによって、水分子は、Ｈ−Ｏ−Ｈ(図３ａ)と表される。また、ＨＨＯガス中での変形例は、Ｈ×Ｈ−Ｏと表される(図３ｂ)。その結果、既存の科学用語によると、利用可能なものとして、例えばＲ．Ｍ．サンティッリ著の「ハドロン化学の基礎」（クルワ・アカデミック出版社、２００１年）によれば、結合がすべて原子価タイプであることから、Ｈ−Ｏ−Ｈは「分子」であり、一方、その結合のうちの１つが、マグネキュラタイプであることから、Ｈ×Ｈ−Ｏは、特別な「マグネキュール」であるに違いない。
【００５２】
上記の水分子の再配列の有効性は、Ｈ−Ｏ−Ｈ種が液体である場合に、新しいＨ×Ｈ−Ｏ種がガスであることを容易に証明できる事実から容易に分かる。このことは、水素が１以上１６以下の原子質量単位(ａｍｕ)比で、酸素よりも大幅に軽いことなどの様々な理由による。その結果、熱力学的な点で、液体からガスへの変換は、よく知られているようにエントロピの増加を意味することから、新しいＨ×Ｈ−Ｏ種は、従来の熱力学的法則に十分に一致し、通常の酸素ガスと略等しい。この特徴は、蒸発エネルギを必要とせず、本願発明者らによる特別なガス状の水の新しい形態の電解槽からの生成について説明する。
【００５３】
また、図３ａのＨ−Ｏ−Ｈの構成から、図３ｂのＨ×Ｈ−Ｏの構成への変換が、液体からガス状への必要な変換を意味する他の理由がある。化学文献（上記で引用したＤ．アイゼンバークおよびＷ．カウズマン参照）に記載のように、大気温および圧力で水の液状は、「異なる水分子の水素原子間の引力」の存在の実験結果を表すために用いられた用語、いわゆる「水素結合」によって生じる。
【００５４】
ところが、水の液状についての上記説明は、液状が存在するために必要な、異なるＨ原子間の「引力」の確認を明らかに欠くことから、略概念のままである。Ｈ原子中の唯一の利用可能な電子は、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子中での結合に完全に使用されるので、その引力は、原子価タイプになり得ない。したがって、結合力は、確実に原子価タイプになり得ない。
【００５５】
液状の水の水素結合での引力の正確な確認は、上記で引用した第２文献Ｒ．Ｍ．サンティッリにてなされ、反発的クーロン力を超えるほど、非常に強い軌道の環状体分布の反対の磁極性間の引力による意味から、確実にマグネキュラタイプであるとの結果となる。よって、結合のいくつかがマグネキュラタイプであることから、水の液状が「マグネキュール」であるのに対し、結合のすべてが原子価タイプであるので、Ｈ−Ｏ−Ｈは、確実に「分子」といえる。
【００５６】
本発明の別の点は、Ｈ−Ｏ−Ｈ構成から新しいＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換が、他のＨ原子を有する通常の「外部結合」よりも「内部水素結合」をなす２つのＨ原子によって実質的に生じることである。第１の点は、「数値」と同様に、科学が単なる用語ではなく「引力の物理源」についての正確な確認である。
【００５７】
上記内容を考慮して、図３ａのＨ−Ｏ−Ｈ構成から、図３ｂのＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換が、考えうるすべての水素結合の崩壊を意味することは明らかであり、それによって、大気温および圧力から、Ｈ×Ｈ−Ｏマグネキュールが液体でなくなる。これは、例えば安定した水素結合が生じ得えない場合に、Ｏ原子のまわりでＨ×Ｈの二量体が回転することによる。
【００５８】
結論として、図３ａの従来のＨ−Ｏ−Ｈ構成から図３ｂの新しいＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換は、液体からガス状への明らかな変換を意味する。
【００５９】
本発明の第１の最も重要な確認は、水分子の電気的極性化の除去が、Ｈ−Ｏ−Ｈから新しいＨ×Ｈ−Ｏ構成への結果として起こる変換とともに、水の蒸発に必要な多量のエネルギをまったく必要とせず、電解槽で利用可能な最小のエネルギで達成できることである。
【００６０】
従来のＨ−Ｏ−Ｈ種が安定していることは明らかである一方、新しい構成のＨ×Ｈ−Ｏは、例えば温度による衝突によって不安定であることから、まず酸素ＯとＨ×Ｈとへ分離する。後者は、以下にＨＨＯガスを構成する検出可能な「クラスタ」といわれる新しい化学「種」を構成し、図４ａに示す従来の分子タイプではなく、図４ｂに示すように、その結合は、環状体の軌道が重ねられた場合に、上記のように、構成から反対の磁極性間の引力から生じる。
【００６１】
新しい化学種であるＨ×Ｈは、上記の物理化学的な説明が必要とされる極性化された原子状の水素を確実に有することから、本発明の他の新しいものであって、その態様は、これらの極性化が水分子中で自然に起こり、主として新規な電解槽によって有用な形態となる。
【００６２】
個々の極性化された原子状の水素は、図１ｂに示すように、温度による回転によって、前記原子に図１ａの球状分布を瞬間的に回復させるので、分離された時に非常に不安定となる。
【００６３】
ところが、２つ以上の極性化されたＨ原子が図４ｂに示すように結合した場合には、回転のすべてが結合されたＨ原子のために生じるので、結合は大気温で完全に安定する。次いで、前者の種の半径がＨ原子の半径であることから、温度による回転のもとではＨ×Ｈ種の大きさが、通常のＨ分子の２分の１の大きさとなり、一方、後者の種の半径がＨ原子１つの直径となる。同様に、この大きさの減少は、ＨＨＯガスの特徴を説明するために重要である。
【００６４】
言うまでもなく、Ｈ×Ｈ種は、従来のＨ−Ｈ分子へ転換するのに５０％が可能であることを量子化学で証明できる。よって、ＨＨＯガスの水素含有量は、ある条件下で、５０％のＨ×Ｈおよび５０％のＨ−Ｈの混合物によることが予測される。
【００６５】
Ｈ−Ｈ分子は、２原子質量単位(ａｍｕ)の質量を有する。Ｈ×Ｈ中の結合は、Ｈ−Ｈの原子価結合より大幅に弱い。したがって、Ｈ×Ｈ種は、従来の１つのＨ−Ｈより重いことが予測される(結合エネルギが負であることから)。ところが、この違いは、１ａｍｕ程度のわずかな位であるので、単独の質量検出に基づいて現在利用可能な分析機器の検出能力を越える。次いで、Ｈ×Ｈ種およびＨ−Ｈ種は、両者が２ａｍｕの質量を有することから、従来の質量分光学測定下は、同一に見える。
【００６６】
Ｈ×Ｈ種は、Ｈ−Ｈ種には全くない別個の磁気特徴を有し、それらの分離および識別を可能とするので、２つのＨ×Ｈ種およびＨ−Ｈ種の分離および検出は、磁気共鳴で非常に正確な分析設備を必要とする。この特許出願での実験の説明は、従来の質量分析に基づいて示す。
【００６７】
従来の原子価結合Ｈ−Ｈを超える結合Ｈ×Ｈのより弱い性質が、物理化学的な説明に重要なことも注目すべきである。後者の唯一の説明は、「極性化された原子状の水素」、すなわち図１ｂの極性化を有する原子価結合のない分離された水素原子にて可能である。
【００６８】
任意の化学反応のために必要な状態として崩壊しなければならない強い原子価結合Ｈ−Ｈを考慮して、従来の水素分子Ｈ−Ｈは、前記物理化学的に正確に説明できないことは明らかである。それに比べ、実験データを正確に表わす必要に応じ、はるかに弱いマグネキュラ結合Ｈ×Ｈは、個々の水素原子を容易に放出する。実際に、従来のＨ−Ｈ種は、上記で強調したように、そのような説明を表わすことが全くできないことから、この説明は、ＨＨＯガスを唯一説明する物理化学的な挙動として新しいＨ×Ｈ種を非常に強く選択できる。
【００６９】
Ｈ−Ｏ−Ｈ分子中の分離に続く酸素原子の状況は、水素の状況に略類似する。酸素は、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子の部分である場合に、その２つの価電子の軌道が空間全方向に分布するが、Ｈ原子の対応する極性化に対して平行な円錐曲線回転面への極性化を有している。
【００７０】
１つのＨ原子価結合が崩壊れるとすぐに、２つのＨ原子がＨ×Ｈ−Ｏ種中で一方を崩壊させると、Ｏ原子の２個の原子価電子の軌道が相応して位置合わせされると考えることが自然である。このことは、Ｈ×ＨおよびＯへのＨ×Ｈ−Ｏ種の分離のときに、酸素が平行な円錐曲線回転面に沿って、その原子価軌道の別個の極性化を有することを意味している。さらに、酸素は、常磁性であって、磁界にさらされたときに磁気誘導によって慣例で価電子の環状分極に良く反応する。
【００７１】
次いで、ＨＨＯガスに含まれる酸素は、最初に新規なマグネキュラ種Ｏ×Ｏとなり、従来の分子種Ｏ−Ｏが５０％ほど変換される可能性があり、ある条件下で５０％−５０％の比率によって、Ｏ×ＯとＯ−Ｏの混合物とを生じさせる結果となる。
【００７２】
Ｏ−Ｏ種は、３２ａｍｕの質量を有する。新しいＯ×Ｏ種はＨ×Ｈの場合のように、結合エネルギ(負)の絶対値の減少、および結果として起こる質量増加によって、３２ａｍｕより大きな質量を有する。ところが、この質量増加は、１ａｍｕよりも少量であることから、現在利用可能な質量分析計で検出できない。
【００７３】
ＨＨＯガスは、上記で確認したＨ×Ｈ／Ｈ−ＨガスおよびＯ×Ｏ／Ｏ−Ｏガスの混合物から単独で構成できず、多数の種の追加が可能であることが容易に分かる。これは、価電子がすべて使用される場合に、原子価結合が途切れ、その場合に追加の原子を加えることができないことによる。これに対して、図４ｂのＨ×Ｈ構造などのマグネキュラ結合は、温度および圧力に制限される以外に、要素数に制限がない。
【００７４】
したがって、増加するａｍｕ値の位で、本願発明者らは、ＨＨＯガスにおいて以下の新しい種の追加の存在を予測する。
【００７５】
最初に、Ｈ−Ｈ×Ｈと同様に、Ｈ×Ｈ×Ｈからなる３ａｍｕの新しい種の存在が予測される。水素は、単に１つの価電子を有し、バランス結合のみが、Ｈ−Ｈのようにペアで生じ、それによって三重項原子価結合Ｈ−Ｈ−Ｈを禁止するので、Ｈ−Ｈ−Ｈ種が不可能である。
【００７６】
このように、３つのＨ原子からなる３ａｍｕの種は、質量分析中で既に確認されている。本発明の新しい点は、この種が、分子Ｈ−Ｈ−Ｈが不可能であることから、マグネキュールＨ×Ｈ−Ｈであるということの確認である。
【００７７】
次に、ヘリウム(水中にヘリウムがないので)ではない４ａｍｕの種の微量の予測があり、それは略ヘリウムと同じ原子質量を有するマグネキュール(Ｈ−Ｈ)×(Ｈ−Ｈ)による。(Ｈ−Ｈ)×(Ｈ−Ｈ)種の生成に必要とされる極性化された水素分子Ｈ−ＨのＨＨＯガス中の一般的な欠如によって、少量(ｐｐｍ程度)でのみ、後者の種が存在すると予想される。
【００７８】
４つ以上の水素原子を有する追加の種は可能であるが、それらは温度による衝突下で高度に不安定で、ＨＨＯガス中のそれらの存在が、１００万分の１であると予想される。したがって、４ａｍｕ以上１６ａｍｕ以下(後者は酸素を表わす)の間のＨＨＯガスには、余り多くの種が存在しないと予想される。
【００７９】
ＨＨＯガス中で予測される次の種は、１７ａｍｕを有し、従来のラジカルＨ−Ｏに対して、５０％の変換確率を有するマグネキュールＨ×Ｏである。この種は、水のすべての分離で生じるので、検出可能な微量が予期される。
【００８０】
ＨＨＯガスで予期される次の種は、１８ａｍｕの質量を有し、それは図３ｂの水Ｈ×Ｈ−Ｏの新しいマグネキュラ構成によって加えられる。蒸気の状態でこの種と従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈとの相違は、赤外線および他の検出器によって容易に確認できる。
【００８１】
ＨＨＯガスで予期される次の種は、１９ａｍｕの質量を有し、それは微量のマグネキュールＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈ、またはＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈによって加えられる。さらに生じ得る種は、２０ａｍｕの質量を有するＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈ×Ｈ構造である。
【００８２】
ＨＨＯガス、すなわちＨ×ＨおよびＯ×Ｏ中に存在する主要なマグネキュラ化合物によって、より重い種が生じる。したがって、本願発明者らは、３４ａｍｕの種Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏや、３５ａｍｕの種Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏ−Ｈの存在の大きな可能性を有している。
【００８３】
後者の種は、図５に示しており、水分子の２つの従来の二量体Ｈ−Ｏで構成され、それらの極性化された価電子軌道の磁界の反対の極性にて生じた結合のもとで、同じマグネキュラ法則によって水素が加えられている。
【００８４】
ｍおよびｎは、ｐｐｍ単位と予想されるが、加えられるより重い種は、単純な式ｍ×１＋ｎ×１６ａｍｕで表される量で、ｍおよびｎの両方が０の場合以外は、ｍおよびｎは、０以上の正の整数値である。
【００８５】
要するに、本発明の基本的な新しさは、以下の概略的に説明した実験によって直接的な測定で確認され、ＨＨＯガスが次のものによって構成されるという予測に関している；
(ｉ)  ２つの主要な種の一方は、大きな割合で６６質量％未満の２ａｍｕ(Ｈ×ＨおよびＨ−Ｈの混合物を表す)のもの、他方は大きな割合で３３質量％未満の３２ａｍｕ(Ｏ×ＯおよびＯ−Ｏの混合物を表す)。
【００８６】
(ii)  １ａｍｕは、分離された原子状の水素を表し；１６ａｍｕは、分離された原子状の酸素を表し；１８ａｍｕは、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏを表し；３３ａｍｕは、Ｈ×Ｏ×ＯおよびＨ×Ｏ−Ｏの混合物を表し；３６ａｍｕは、Ｈ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ×Ｈの混合物および同様の構成を表し；３７ａｍｕは、Ｈ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ×Ｈ×Ｈの混合物および等価な構成を表すものが含まれ、より小さい割合の新しい種が８％以上９％以下の範囲にあると推測される。
【００８７】
(iii)  ３ａｍｕは、Ｈ×Ｈ×ＨおよびＨ×Ｈ−Ｈの混合物を表し；４ａｍｕは、Ｈ−Ｈ×Ｈ−Ｈの混合物および等価な構成を表し；１７ａｍｕより大きな質量は、式ｎ×１＋ｍ×１６にて表され、ｐｐｍで多くの追加可能な種(ここで、ｎおよびｍは、１，２，３等の正の整数値である)であり、新しい種が微量に含まれている。
【００８８】
前記の理論的な考察は、ＨＨＯ可燃性ガスが、クラスタＨｍＯｎに結合された水素原子および酸素原子にて構成されているという予測で一体化でき、ここで、ｍおよびｎの両方が０である場合を除いて、ｍおよびｎは正の整数値を有する。実際に、ｍ＝１、ｎ＝０に関して、本願発明者らは原子状の水素を有する。ｍ＝０、ｎ＝１に関して、本願発明者らは原子状の酸素Ｏを有する。ｍ＝２、ｎ＝０に関して、本願発明者らは通常の水素分子Ｈ２＝Ｈ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈを有する。ｍ＝０、ｎ＝２に関して、本願発明者らは通常の酸素分子Ｏ２＝Ｏ−ＯまたはマグネキュラＯ×Ｏを有する。ｍ＝１、ｎ＝１に関して、本願発明者らはラジカルなＨ−ＯまたはマグネキュラＨ×Ｏを有する。ｍ＝２、ｎ＝１に関して、本願発明者らは水蒸気Ｈ−Ｏ−Ｈまたは水(図３ｂ)Ｈ×Ｈ−Ｏの予測した新しい種を有する。ｍ＝３、ｎ＝２に関して、本願発明者らはマグネキュラＨ×Ｈ−Ｏ−ＨまたはＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏを有する。ｍ＝３、ｎ＝３に関して、本願発明者らはマグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏまたは(Ｈ−Ｏ−Ｈ)×Ｏを有するなどである。
【００８９】
上記から分かるように、上記で予測されるマグネキュラクラスタの「すべて」は、実験で確認されており、ｍおよびｎの両方が０であることを除いて、ｍおよびｎが正の整数値である記号ＨｍＯｎでＨＨＯ可燃性ガスの化学構造を説明できる。
【００９０】
ＨＨＯガスの上記の定義は、最終形態の褐色ガスとの違いを明確にさせる。
【００９１】
＜実験の概略＞
２００３年６月３０日に、ＨＨＯガスの特定の質量の科学的測定を、オハイオ州のダブリンの吸着研究所でした。結果は、１ｍｏｌ当たり１２．３ｇであった。同研究所は、異なるサンプルガスで測定を繰り返して、その結果を確認した。
【００９２】
発表した１ｍｏｌ当たり１２．３ｇの値は特異的である。一般的な予測は、ＨＨＯガスが水から生成されることから、ガスがＨ２およびＯ２の混合物からなるということである。これは、６６．６６％Ｈ２および３３．３３％Ｏ２の体積で構成されるガスに対応する特定の重量(２＋２＋３２)／３＝１１．３ｇ／ｍｏｌでのＨ２およびＯ２の混合物を意味している。
【００９３】
したがって、本願発明者らは、特定の質量の８．８％の特異な値に対応する１２．３−１１．２＝１ｇ／ｍｏｌの特異形を有する。したがって、ガスは、予測された６６．６６％Ｈ２よりもむしろ２ａｍｕの種の６０．７９％のみを、３３．３３％Ｏ２よりも、３２ａｍｕの種の３０．３９％のみを含んでいる。
【００９４】
これらの測定は、ＨＨＯガスが、Ｈ２およびＯ２の単独の混合物ではなく、追加の種を有するという直接的な実験で確認できる。さらに、ガスは、蒸留水から生成されている。したがって、増加した質量について説明するために、Ｈ２を超える過剰なＯ２の存在はありえない。したがって、上記測定は、質量分光法によって確認できる水よりも重い種に結合された５．８７％のＨ２および２．９４％のＯ２のＨＨＯ中の存在を示している。
【００９５】
また、吸着研究所では、本発明の予測される要素のほとんどを確認できる図６で再生したＨＨＯガスのガスクロマトグラフィの走査をした。実際に、図６の走査は、それらの減少する割合の値で、本明細書に示す以下の種のＨＨＯガス中の存在を確認した。
【００９６】
１）マグネキュラＨ×Ｈ種および分子Ｈ−Ｈ種の上記で示した判別不能な組み合わせで水素を表す２ａｍｕの第１の主要物質種。
【００９７】
２）マグネキュラＯ×Ｏ種および分子Ｏ−Ｏ種の上記で示した組み合わせを表す３２ａｍｕの第２の主要物質種。
【００９８】
３）唯一の合理的な説明として、本発明の基礎として水Ｈ×Ｈ−Ｏの新しい形態となるように、他の測定によって水でないことを以下で確認できる１８ａｍｕの大きなピーク。
【００９９】
４）Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｈにて示されたＨＨＯガス中の新しい種の直接の実験確認である３３ａｍｕの重要なピーク。
【０１００】
５）原子状の酸素を表し１６ａｍｕと小さいが明確に確認されたピーク。
【０１０１】
６）マグネキュラＨ×ＯおよびラジカルＨ−Ｏの混合物の存在を確認する１７ａｍｕの他の小さいが明確に確認されたピーク。
【０１０２】
７）新しい種(Ｈ−Ｏ)×(Ｈ−Ｏ)の存在を確認する３４ａｍｕの小さいが完全に確認されたピーク。
【０１０３】
８）新しい種(Ｈ−Ｏ)×(Ｈ−Ｏ)×Ｈの予測を確認する３５ａｍｕとより小さいが完全に確認されたピーク。
【０１０４】
９）ｐｐｍと予測される多数の追加の小さなピーク。
【０１０５】
通常、ＩＲ検出器が他のガスで作動しているのに対し、同じ機器の動作が、ＨＨＯガスの注入に続いて数秒停止される。この動作については、磁気誘導による管の内壁への特異的な付着を介したＨＨＯガスによる供給管の目詰まりによってのみ説明できるので、この発生は、ＨＨＯガスの磁気的な特徴の直接の実験による確認であって、機器の必然的な停止とともに、供給管の断面積が小さいことからガスが機器に吹き込まれることが妨げられる点まで目詰まりが徐々に生じていった。
【０１０６】
２００３年７月２２日に、フロリダ州のタンパのＰｄＭＡ社の研究室で、固定点／シングルビーム、パーキン・エルマ赤外(ＩＲ)スキャナモデル１６００を使用して、図７、図８、図９に示す赤外線走査をした。報告された走査は、１）従来のＨ２ガス(図７)；２）従来のＯ２ガス(図８)；３）ＨＨＯガス(図９)である。
【０１０７】
これらの走査検査は、ＨＨＯガスとＨ２ガスおよびＯ２ガスとの間の実質的な差を示す。Ｈ２＝Ｈ−ＨおよびＯ２＝Ｏ−Ｏは、対称な分子である。したがって、添付の走査にて確認できるように、それらのＩＲピークは非常に低い。ＨＨＯの第１の特異形は、大幅に強い共鳴ピークを示す。したがって、ＨＨＯの添付のＩＲ走査は、最初に、ＨＨＯガスが非対称構造を有することを示しており、同じ特徴がＨ２ガスおよびＯ２ガスの推定された混合物に関して欠けていることから、これはかなり大きな特徴である。
【０１０８】
さらに、Ｈ２ガスおよびＯ２ガスは、赤外分光法において、多くても２つの共鳴頻度、ひとつは振動用、もうひとつは回転用の共鳴頻度を有している。軌道の球状の分布および他の特徴は、Ｈ２が図８の走査で確認できるように、Ｏ２が１つの振動ＩＲ周波数および３つの回転周波数を有する一方、図７の走査によって確認されるように、１つのみの支配的なＩＲ値を有することである。
【０１０９】
図９のＨＨＯガスのためのＩＲ走査の検査は、本発明の追加の新しさを明らかにする。第１に、ＨＨＯの走査は、約３０００の波長で集めた少なくとも９つの異なるＩＲ周波数、および約１５００の波長での別個のものの存在を明らかにする。
【０１１０】
これらの測定は、図６のＩＲ走査で検出された１８ａｍｕの種が、水によって加えられないという非常に重要な実験的な確認を示し、これによって唯一の可能性として、本発明の基本的な新しい種Ｈ×Ｈ−Ｏの直接の実験結果となる。
【０１１１】
実際に、分子Ｈ−Ｏ−Ｈの水蒸気は、波長３７５６、３６５７、１５９５、それらの組み合わせ、およびそれらの調波(本明細書では単純化のため無視する)のＩＲ周波数を有する。図７のＨＨＯガスに関する走査は、１５９５付近のＩＲ値の存在を確認し、それにより、マグネキュラ構造Ｈ×Ｈ−Ｏにおいて分子結合Ｈ−Ｏを確認できるが、走査は、３７５６および３６５７で、水分子の追加の非常に強い痕跡の存在を示さず、これによって１８ａｍｕでのピークが化学的に従来理解される水ではないということを確認できる。
【０１１２】
２００３年７月２２日に、フロリダ州のタンパのＰｄＭＡ社の研究所で、引火点について測定した。まず、市販のディーゼル燃料において、７５℃の引火点を測定してから、ＨＨＯガスの内部での泡立ちに続く同じ燃料の引火点を測定して、７９℃の引火点を測定した。
【０１１３】
一般に、液体燃料へのガスの追加は、その引火点を半分に低減できることが知られており、ディーゼルおよびＨＨＯガスの混合物に関しては、引火点の値が約３７℃と予測されるため、これらの測定も特異的である。したがって、引火点の値の特異的な増加は、４℃ではなく、約４２℃である。
【０１１４】
そのような増加は、ＨＨＯが、ガスの形態でディーゼルに含まれており、ＨＨＯガスと液体燃料との間の結合の発生を必要とする仮定では説明できない。後者は、原子価タイプになりえないが、それは、確かに極性化されたＨＨＯガスによるディーゼル分子の誘電分極、および結果として生じるディーゼル分子へのＨＨＯガス要素の付着から磁気タイプと考えられる。
【０１１５】
後者の結合の主な実験結果は、テキサス州のサウスウェスト研究所から、２００３年８月１日に提供され、上記の引火点の値７５℃に使用したのと同様の「Ａ」と記された、通常のディーゼルの１つのサンプルについて質量分析測定をしたものを本明細書の図１０で示し、「Ｂ」と記された内部で泡立ったＨＨＯガスと同じディーゼルの他のサンプルを図１１で示す。
【０１１６】
その測定は、ＧＣモデル５８９０シリーズＩＩおよびＭＳモデル５９７２２を有するヒューレットパッカード社製のガスクロマトグラフィ質量分析ＧＣ−ＭＳによって、トータルイオンクロマトグラィ(ＴＩＣ)にてした。ＴＩＣは、ガスクロマトグラフィ(ＳＤＧＣ)にてシミュレーションした蒸留液にて得た。
【０１１７】
使用したカラムは、ＨＰ５ＭＳ３０×０．２５ｍｍであった。キャリアフローは、５０℃および５ｐｓｉで、ヘリウムにてした。注入の最初の温度は５０℃で、毎分１５℃で温度を増加し、最終温度を２７５℃とした。
【０１１８】
図１０のクロマトグラフィでは、市販のディーゼルの典型的なパターン、消滅時間および他の特徴を確認した。しかし、図１１のその内部で泡立たせたＨＨＯガスの同じディーゼルのクロマトグラフィは、前記走査で大幅に強い反応、より大きな消滅時間、およびさらに大きなａｍｕ値に対するピークのシフトを含めて、大きな構造の違いを示している。
【０１１９】
したがって、引火点の特異な値によって正確に予測できるように、後者の測定は、ディーゼルとＨＨＯガスとの間の結合の存在を追加的に確認できる。同様に、ガスと液体との間のそのような結合は、どうしても原子価タイプになりえないが、ＨＨＯマグネキュールを有するディーゼル分子および結果として起こる結合で生じた磁気分極によって、明らかに磁気タイプになり得る。
【０１２０】
結論として、引火点、および図１０および図１１の走査の実験による測定は、疑問を越えて本発明の本来の基本である磁気分極のＨＨＯガス中の存在を確認できる。
【０１２１】
ＨＨＯガスの化学組成上の追加の化学分析は、図１２、図１３、図１４で再生した走査によって、カリフォルニア州のフォルサムのエアー・トキシック・ＬＴＤ社にてされ、Ｈ２およびＯ２がＨＨＯガスの主要な要素であることを確認できた。
【０１２２】
しかし、その測定は、次の特異的なピークの確認を意味している。
【０１２３】
ａ）７．２分の消滅時間(図１２)でのＨ２走査中のピーク
ｂ）４分の消滅時間(図１３)でのＯ２走査中の大きなピーク
ｃ）ＨＨＯガス(図１４)含まれる多数の不純物
図１５は、検出器の特異的なブランクを表し、それはガス除去後の残留物質を示す。ブランクが磁気誘導によって前記走査のピークの保存、種の磁気分極によって単独で説明された発生、およびそれらの結果として生じる磁気誘導を介した機器内部への付着を示すことから、ＨＨＯガス除去後のブランクは特異的である。
【０１２４】
ところが、図１２、図１３および図１４の走査で使用される設備は、原子質量の確認に使用できず、よって上記特異なピークは、この実験において未確認のままである。
【０１２５】
しかし、より大きな質量を有する種がしばらく経ってから消滅することが知られている。よって、Ｈ２およびＯ２の検出後に消滅する種が存在することは、Ｈ２およびＯ２より重い種のＨＨＯガス中の存在の付加的な直接の実験の確認であり、それによって本発明の基本的な追加の実験の確認となる。
【０１２６】
ＨＨＯガスでの最終的な質量分析法の測定は、パーキン・エルマによる水素を検出できる最も敏感な機器の１つである、とても最近のＧＣ−ＭＳクララス５００を使用することで、フロリダ州のタンパ大学のサンラボで、２００３年９月１０日にした。
【０１２７】
テスト時に利用したカラムが、ＨＨＯを構成するすべての種の分離に理想的に適していなくても、測定は、ＨＨＯガスの構造上について上記の予測ｉ）、ii）およびiii）を完全に確認できた。
【０１２８】
実際に、図１６の走査は、基礎種の分離がＧＣ−ＭＳ クララス５００では可能でないが、Ｈ−ＨおよびＨ×Ｈを表す２ａｍｕの基礎種のＨＨＯ中での存在を確認できる。また、同機器は、不十分なイオン化で分離された水素原子を検出できない。ヘリウムがキャリアガスであり、４ａｍｕでのピークが、図１６の走査で除かれているので、Ｈ−Ｈ×Ｈ−Ｈを表す４ａｍｕの種は検出できなかった。しかし、ＨＨ×Ｈ−Ｈ×Ｈとしてのみ説明できる５ａｍｕのクリーンな種の存在に注目すべきである。
【０１２９】
図１７の走査は、分離された原子状の酸素のＨＨＯ中での存在を確認する質量１６ａｍｕの種が明らかなことを示し、それによって機器での検出ができないことによる、分離された水素原子の追加の存在の間接的な確認を示す。図１７の走査は、１７ａｍｕの種Ｈ−Ｏ、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏによる１８ａｍｕの種のＨＨＯ中での存在を示し、その分離は本明細書で検討した機器では可能でない。
【０１３０】
図１８の走査は、明らかにＯ−Ｏ×ＨまたはＯ−Ｏ−Ｈを表す３３ａｍｕと、Ｏ−Ｈ×ＯＨおよび同様の構成を表す３４ａｍｕとの種のＨＨＯ中での存在を示す一方で、測定に先立って検出された３５ａｍｕの種が他の走査で確認できた。
【０１３１】
また、そのテストは、マグネキュラ構造を有するすべてのガスに典型的な「ブランク特異形」、すなわちガス除去後の機器のブランクによって、基礎種を検出し続けることを確認でき、単純化のために走査が再生されず、そのことから磁気分極のみで説明できる機器の壁への後者の特異な付着を確認できた。
【０１３２】
結論として、本発明の実質的に新しい特徴のすべては、複数の直接的な実験によって確認された。すなわち：
Ｉ）１ｇ／ｍｏｌ(または８．８％)の特定質量の超過は、Ｈ２およびＯ２の予測された混合物より重い種の存在を確認でき、それによって、おそらく原子価結合を有し得ないＨ原子およびＯ原子にて構成された種の存在を確認した。
【０１３３】
II）吸着研究所(図６)にてされたＩＲ走査は、ＨＨＯガスのために予測される新しい種をすべて明らかに確認でき、それによって、本発明の基本的な直接の実験を確認できた。
【０１３４】
III）ＩＲ機器は、従来のガスに対して通常作動するのに対し、図６の走査中の同じ機器は、ＨＨＯ注入の１または２秒後に停止することから、マグネキュラ構造を有するすべてのガスに関して通常検出されるように、ＨＨＯガス中の磁気分極の存在の直接的な実験の確認となる。このことは、磁気誘導を介して結果として供給管の壁に付着するＨＨＯ種による供給管の目詰まりや、その結果ガスが機器に入れなくなること、その後の機器自体の自動的な停止に起因する。
【０１３５】
IV）ＨＨＯガスを含むことに続くディーゼル燃料の引火点の大きな増加は、唯一の可能な説明、すなわちおそらく原子価タイプになり得ないが、確かに磁気誘導によって磁気タイプになり得るガスと液体との間の結合を示すことから、ＨＨＯガスの磁気分極の直接の明らかな実験結果を構成している。
【０１３６】
Ｖ）ディーゼルおよびＨＨＯ(図１０および図１１)の混合物の質量分光測定は、ＨＨＯとディーゼルとの間の結合の最終的な実験の確認である。同様に、この結合は、磁気誘導によって他の原子を極性化するＨＨＯ中の種の性能を示し、そのことによって、ＨＨＯガスの化学組成を確認できる。
【０１３７】
VI）図１２ないし図１８の追加の走査は、本発明の基本であり、ＨＨＯガスの磁気分極を確認するためのＨＨＯガス除去後の特異ブランクを含めて、上述の結果をすべて確認できる。
【０１３８】
VII）タングステンおよびレンガを瞬間的に溶解するＨＨＯガスの性能は、マグネキュラ構造を有するすべてのガスの典型的な特徴である磁気誘導による追加的な浸透に加えて、分離されて磁気的に極性化された水素原子および酸素原子、すなわち他の物質の層内でのそれらの浸透の増加を可能とする非常に低減した「厚み」を有する原子のＨＨＯガス中の存在に最も強い物的確認となる。
【０１３９】
上記実験による確認は、ｍおよびｎのそれぞれが０の値を有する例外を除き、ｍおよびｎが正の整数値と仮定できる記号ＨｍＯｎを有するＨＨＯ可燃性ガスの説明を十分に確認できることに注目すべきである。実際に、上記報告による様々な分析測定は、以下の存在を確認できる。原子状の水素Ｈ(ｍ＝１、ｎ＝０)；原子状の酸素Ｏ(ｍ＝０、ｎ＝１)；水素分子Ｈ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈ(ｍ＝２、ｎ＝０)；酸素分子Ｏ−ＯまたはマグネキュラＯ×Ｏ(ｍ＝０、ｎ＝２)；ラジカルＨ−ＯまたはマグネキュラＨ×Ｏ(ｍ＝１、ｎ＝１)；水蒸気Ｈ−Ｏ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈ−Ｏ(ｍ＝２、ｎ＝１)；マグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−ＯまたはＨ×Ｈ−Ｏ×Ｈ(ｎ＝３、ｎ＝１)；マグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏ×ＯまたはＨ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ(ｍ＝３、ｎ＝２)など。
【０１４０】
電解槽およびその動作機能の一部を容易に理解するために、以下の一般的な定義を説明する。
【０１４１】
本明細書で使用される「電解槽」の用語は、電解質を介した電流の通過によって、化学変化を生じさせる装置を意味する。電流は、電解質に浸漬される陰極と陽極との間に電圧を印加することによって電解質を通って通過する。本明細書で使用されるように、電解槽は、電解室に相当する。
【０１４２】
本明細書で使用される「陰極」の用語は、電解槽の負端子または負電極を意味する。還元は、基本的に陰極で生じる。
【０１４３】
本明細書で使用される「陽極」の用語は、電解槽の正端子または正電極を意味する。酸化は、基本的に陰極で生じる。
【０１４４】
本明細書で使用される「電解質」の用語は、適切な溶媒に溶解された時、あるいは融合された時に、イオン導電体となる物質を意味する。電解質は、電解槽中で陽極と陰極との間に電気を導くために使用される。
【０１４５】
本明細書で使用される「内燃機関」の用語は、燃料と空気との混合気体が、エンジン自体の内部で燃えることにより、熱いガス燃焼生成物がエンジンの可動部の表面に直接作用する様々なエンジンを意味する。そのような可動部としては、ピストンまたはタービン回転翼などがあるが限定されない。内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ジェットエンジンおよびロケットエンジンがある。
【０１４６】
電解槽の分解組立図が示された図１９を参照する。電解槽２は、電解液を保持する電解室４を有している。電解室４は、フランジ８でカバー６に結合されている。フランジ８とカバー６との間に設置されているネオプレンガスケット10によって、電解室４とカバー６との間がシールされていることが好ましい。電解液は、水の水性電解液および新規なガスの混合物を生成する電解質であってもよい。しかし、新規で特異的なガスを生成するために蒸留水を用いることが好ましい。
【０１４７】
電解質は、動作中にガス貯蔵領域12が、電解液上に形成されるようにレベル１０まで電解室４を部分的に満たしている。電解槽２は、電解液に少なくとも一部が浸漬される２つの主要電極、陽極電極14および陰極電極16を備えている。陽極電極14および陰極電極16は、ラック20中の溝18内に挿入されている。ラック20は、電解室４内に設置されている。１つまたは複数の補助電極24,26,28,30もまた、ラック20内に設置されている(すべての補助電極が図１９に示されているわけではない)。また補助電極24,26,28,30は、水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、陽極電極14と陰極電極16との間に設置されている。さらに、陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、ラック20によって一定の位置関係に保持されている。陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、約０．２５インチの距離ほど離されていることが好ましい。１つまたは複数の補助電極によって、ガス混合物の向上および効率的な生成が可能となる。２つの主要電極の間には、１個以上５０個以下の補助電極が配置されていることが好ましい。２つの主要電極の間には、５個以上３０個以下の補助電極が配置されていることがより好ましく、２つの主要電極の間には、約１５個の補助電極が配置されていることが最も好ましい。２つの主要電極は、それぞれ金属ワイヤメッシュ、金属板、あるいは１つまたは複数の孔を有する金属板が好ましい。２つの主要電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。２つの主要電極を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼があるが限定されない。２つの主要電極の好ましい金属は、ニッケルである。１つまたは複数の補助電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、あるいは１つまたは複数の孔を有する金属板が好ましい。１つまたは複数の補助電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。１つまたは複数の補助電極を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼があが限定されない。１つまたは複数の補助電極の好ましい金属は、ニッケルである。
【０１４８】
また、図１９を参照し、電解槽２の動作中、陽極電極14と陰極電極16との間に電圧が印加され、新規なガスが生成されてガス貯蔵領域12に回収される。ガス混合物は、出口31を通って、ガス貯蔵領域12を抜け出て、最終的に内燃機関の燃料システムに供給される。陽極電極14への電気的接触は接触器32により、陰極電極16への電気的接触は接触器33による。接触器32,33は、金属にて構成され、接触器32,33は、陽極電極14および陰極電極16に合うように、経路34,35にて溝が形成されている。接触器32は、カバー６中で孔36を挿通したロッド37に取り付けられている。同様に、接触器33は、カバー６の孔40を挿通したロッド38に取り付けられている。好ましくは、孔36,40にねじ山が形成され、ロッド37,38は、ロッド37,38が孔36,40にねじ止めされるねじ山ロッドである。陽極電極14および陰極電極16は、経路34,35およびラック20中の溝18によって適所に保持されていることから、接触器32,33もまた、ラック20を保持している。したがって、カバー６は、電解室４にボルトにて締められている場合に、ラック20は電解室４の底部に保持されている。電解槽２は、任意的に圧力安全弁42およびレベルセンサ44を有している。圧力安全弁42は、過度に圧力が増加する前に、ガス貯蔵器中のガス混合物を放出させる。レベルセンサ44は、電解液が少なくなり過ぎた場合に、警報を鳴らし、車両燃料システムへのガスの流れを確実に停止させる。電解液が少ない場合には、水注入口から追加の電解液が添加される。また、電解槽２は、容器４の圧力がモニタされるように、圧力計48を備えていてもよい。さらに、電解槽２は、電解槽２から熱を取り除く１つまたは複数のフィン50を任意的に備えている。
【０１４９】
図２０を参照し、電解槽の変形例が提供される。１つまたは複数の補助電極52,54,56,58の第１群は、第１の金属導体60にて陽極電極14に接続され、１つまたは複数の補助電極62,64,66,68の第２群は、第２の金属導体70にて陰極電極16に接続されている。電極プレートを固定する機構を示す斜視図を示す図２１を参照する。陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、経路74に挿入されたホルダロッド72と、電極(すべての補助電極が図２１に示されているわけではない)の孔とによってラック20に保持されている。ラック20は、ＰＶＣ、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの誘電性の高いプラスチックにて構成されていることが好ましい。さらに、ラック20は、一定の位置関係で、陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30を保持している。２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極の一定の位置関係は、電極(２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極)が略平行で、各電極は、それぞれ約０．１５インチ以上約０．３５インチ以下の距離ほど、隣接する電極から離れていることが好ましい。各電極は、それぞれ約０．２インチ以上約０．３インチ以下の距離だけ隣接する電極から離れていることがより好ましく、約０．２５インチであることが最も好ましい。一定の位置関係は、２つの主要電極および１つまたは複数の補助電極を一定の位置関係で保持するラックによって保持されている。電極は、各電極を離して画定するラック中の溝に位置している。さらに、必要に応じて電極またはラックを交換できるように、電極はラックから取り外し可能である。さらに、上述のように、ラック20、陽極電極14および陰極電極16が適所に保持され、補助電極もホルダロッド72にてラック20に固定されるので、これらも適所に保持されている。
【０１５０】
図２２および図２３を参照し、電解槽の配管系統および電気的動作の概略図として、内燃機関を備えた構成が記載されている。動作中は、新規な可燃性ガスが電解槽２中の電解液の電気分解によって生成される。電解槽２は、圧力管路82によって回収タンク80に接続されている。ガスは、回収されて回収タンク80に一時的に格納される。回収タンク80は、どのような過度の圧力の増加からも保護できる圧力安全弁84を任意的に備えている。回収タンク80は、圧力管路88にてソレノイド86に接続されている。ソレノイド86は、圧力管路90によってエンジン94のエンジン吸気マニホールド92に順に接続されている。管路88中で炎が広がるのを防ぐために、引火防止器96が圧力管路90に任意的に取り付けられている。さらにまた、圧力管路90は、吸気マニホールド92中へガス混合物が流れ込むのを規制するための孔97を有している。この孔の大きさは、エンジンの大きさに依存する。例えば、約０．０４インチの孔直径は１リットルエンジンに適しており、約０．０６インチは２．５リットルエンジンに適しており、約０．０７５インチはＶ８エンジンに適している。電解槽２に印加される電圧は、電解槽バッテリ100によってソレノイド98を介して供給される。回収タンク80中の圧力が、約２５ｐｓｉ以下に低下する場合に、ソレノイド98が切り換わって、約１２Ｖの電圧が電解槽２の陽極電極と陰極電極との間に印加される。バッテリ絶縁体102は、交流発電機106によって車両バッテリ104および電解槽バッテリ100それぞれの充電を可能とし、電解槽バッテリ100および車両バッテリ104の電気的な絶縁を維持させている。さらに、メインスイッチ108が作動される場合は、車両バッテリ104によって動力がソレノイド98へ供給される。車両バッテリ104によって動力がガス混合ソレノイド86に供給されて、ガス混合物が吸気マニホールド92に供給された場合は、ガス混合ソレノイド86が開く。また、ソレノイド86は、電解槽２中の電解液の量が少なくなり過ぎた場合に、ソレノイド86へのガスの流れを止めるレベルセンサ44からフィードバックを受ける。さらに、本発明の方法および装置は、車両で使用される場合に、電解槽から燃料システムに加えられる追加の酸素を考慮して、車両の酸素センサの動作を調節する必要がある。通常、酸素センサがより多くの酸素を感知する場合には、車両のコンピュータが、エンジンが傾いて走行していると判断し、燃料混合物がより多くなるように燃料噴射器を開く。これは不適切であり、燃料効率の悪化を引き起こす。酸素センサ114の電線110,112は、ＲＣ回路116を備えていることが好ましい。ＲＣ回路116は、抵抗118およびコンデンサ120を有している。抵抗118は約１ｍΩで、コンデンサ120は約１ｍＦであることが好ましい。電線110はチェックエンジン光信号であり、電線112は、車両排気中の酸素量と関係のある制御信号を伝える。抵抗118は、電線110に直列で、正確に作動するように、車両制御システムが酸素センサを確実に読み取らせる。同様に、コンデンサ120は、電解槽２からのガスが燃料システムに供給されている場合に、車両燃料噴射器が誤って開かないように、車両のコンピュータに信号を送る。さらに、メインスイッチ108は、ガスが供給されているとき(例えば、電解槽が使用されている)に、ＲＣ回路を起動させ、ガスが供��されていないときに停止される。
【０１５１】
本発明の他の実施例は、内燃機関の燃料効率を向上させる方法である。この実施例の方法では、内燃機関とともに、上述の電解槽を利用する。特に、前記方法では、上述または他の新規な実施例でさらに以下に記載の電解槽設備を準備するステップと、本明細書に記載の新規な可燃性ガスがガス貯蔵領域で生成されて回収され、電解槽が内燃機関の燃料システムに可燃性ガスを送るために設けられている電極間に電位を印加するステップと、内燃機関の燃料システム中の燃料と生成された可燃性ガスとを混合するステップとを有している。上述の酸素センサの動作を調節するステップも有している。
【０１５２】
ガス(水素および酸素)電解槽発生器システムの他の実施例300のフロー図である図２４を参照すると、溶接切断燃焼型のシステムと一体的に使用できるように図示している。このシステムも、熱または燃焼が望まれる場合に、他のタイプのシステムとしても使用できる。このシステム300は、上部および底部を有し、その中に電解液319を有する電解質容器318を備えている。ここで、液体は、水であることが好ましい。電解質容器318は、電解質容器318の上部の周囲を密封できるように位置しており、破れたまたは浸透性を有するプレート320を備えている。プレート320は、予め定めた圧力値を超えた場合に、電解質容器318内のガス圧を放出させる機能を有する。
【０１５３】
さらに、自己生成水素ガスおよび酸素ガス発生システム300は、一端が電解質容器318の底部に接続されたポンプ316、好ましくは電磁ポンプを備えている。ポンプ316は、内部に導電体352を有する少なくとも１つの水素および酸素の電解槽・発生器312に他端が接続されている。導電体352は、一端が接地されている。導電体352の反対側の他端は、圧力コントローラ328の一端に電気的に接続されている。導電体352の反対側の他端は、電源に電気的に接続されている。ポンプ316は、電解質容器318からガス管350を介してラジエータ314を通って、少なくとも１つの水素および酸素の電解槽・発生器312を通って電解質容器318に戻るように電解液319を循環させる機能を有している。ラジエータ314は、電解質容器318に戻る前に、生成された水素および酸素ガスを冷却する機能を有している。
【０１５４】
圧力コントローラ328は、電解質容器318に接続され、その中の圧力をモニタする。電解質容器318内のガス圧が予め定めた値を超えた場合に、電流は、水素および酸素の発生器312内の導電体352によって処理され、それによって水素ガスおよび酸素ガスの生成が止められる。電解質容器318内のガス圧が予め定めた値よりも低下した場合に、電流は、水素および酸素の発生器312内の導電体352によって処理され、それによって水素ガスおよび酸素ガスの生成が開始される。予め定めた値は、プレート320を通して圧力の解放を引き起こすのに必要な値未満である。
【０１５５】
この自己生成オンデマンドの水素および酸素発生システム300は、一端がプレート320より下の電解質容器318の上端に接続された逆止弁322を有している。さらに、逆止弁322は、反対の他端が乾燥フィルタ手段あるいはタンク332に接続されている。
【０１５６】
さらに、システム300は、プレート320上の電解質容器318の一端に流体連通された他の乾燥フィルタ手段またはタンク330を備えており、さらにガス管342を介して他の逆止弁344に反対側の他端が接続され、ガス管342は、他端が他の乾燥フィルタ段またはタンク332に接続されている。
【０１５７】
さらに、システム300は、電解質容器318の上端に一端が流体連通され、さらにガス管350に対して流体連通された減圧弁326を有し、ガス管350は順にラジエータ314に接続されている。
【０１５８】
さらに、溶接システム300は、電源から水素および酸素発生器312まで直流電流アンペアを規制するために設けられたマイクロプロセッサに制御される直流電流アンペア調整装置305を備えている。第１のマイクロプロセッサに制御される切断スイッチ306は、ポンプ316の異常に応じて溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。
【０１５９】
第２のマイクロプロセッサに制御される切断スイッチ307は、電解質容器318内の不十分な電解液条件に応じて、溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される液晶ディスプレイ308は、動作時間、アンペア値、インジケータライトおよび圧力ゲージの読み取りを含む溶接システム300に関する操作統計を表示するために用いられる。液晶ディスプレイは、システム300内の複数の位置からの入力を受ける。
【０１６０】
マイクロプロセッサに制御される極性変更システム309は、水素および酸素の発生器312内に位置する導電体の極性を変化させるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される冷却システム313は、発生器ファン311およびポンプ316を操作するために用いられ、溶接機300の手動による遮断に続く冷却段階の全体に亘ってファンおよびポンプの動作を継続させる。
【０１６１】
生成されたガスまたはＨＨＯガスは、最終的に乾燥手段332からガス貯蔵器336へ送られる。乾燥手段330,332は、単なる例である。同じ目的を有効に成し得るために単一のユニットを設計してもよい。次いで、ガスは、ガス管348および水素フラッシュ抑制逆止弁(逆止弁)338およびコントロール弁340を介して、エンジンあるいはこの場合は溶接装置にオンデマンドで供給される。
【０１６２】
上述の装置またはシステムの実施例のうちのいずれにおいても、水素引火抑制器、逆止弁あるいはその両方の安全装置は、適切な場合に任意の装置またはシステムへ追加してもよい。
【０１６３】
本発明の実施例は、例示的に記載した一方で、これら実施例は、本発明のあらゆる形態を例示的に記載したものに過ぎない。さらに正確には、明細書中で使用される言葉は、限定的記載の言葉であって、様々な変更が発明の考えおよび範囲から逸脱することなく行なわれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】ａは、全空間方向への電子軌道の分布で球体を形成する従来の水素原子を表す図である。ｂは、電子が円錐曲線回転面の回転軸に沿って磁界を生成する円錐曲線回転面内で軌道が極性化した同様の水素原子を表す図である。
【図２】ａは、温度によって引き起こされた回転のいくつかを有する従来の水素分子を表す図である。ｂは、軌道が円錐曲線回転面に極性化され、それによって水素分子が反磁性であることから反対方向で２つの磁界が生じた同様の従来の分子を表す図である。
【図３】ａは、二量体Ｈ−ＯおよびＯ−Ｈが１０５゜の角度を形成し２つのＨ原子の軌道がＨ−Ｏ−Ｈ平面に垂直な円錐曲線回転面に極性化された従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈを表す図である。ｂは、１つの原子価結合が崩壊され他方に対する１つの水素原子の崩壊をもたらす水分子にて構成された本発明の中心種を表す図である。
【図４】ａは、極性化された従来の水素分子を表す図である。ｂは、本発明の主な種であって、軌道の環状分極から始まる反対の磁極性間の引力によって生じた２つの水素原子間の結合を表す図である。
【図５】磁気的に前記原子に結合されて分離され極性化された水素原子を加え、結果として起こる磁気結合を有する水分子で生じるように、極性化された形態で水分子の２つの二量体Ｈ−Ｏにて構成され本発明で初めて確認された新しい化学種を示す図である。
【図６】本発明のＨＨＯガスの質量分光走査を表す図である。
【図７】従来の水素ガスの赤外線走査を表す図である。
【図８】従来の酸素ガスの赤外線走査を表す図である。
【図９】本発明のＨＨＯガスの赤外線走査を表す図である。
【図１０】市販のディーゼル燃料の質量分析を表す図である。
【図１１】泡立ちを介して本発明のＨＨＯガスがその内部に吸収された状態で、図１０と同じディーゼル燃料の質量分析を表す図である。
【図１２】本発明のＨＨＯガスの水素含有量の分析検出を表す図である。
【図１３】本発明のＨＨＯガスの酸素含有量の分析検出を表す図である。
【図１４】本発明のＨＨＯガスに含まれる不純物の分析検出を表す図である。
【図１５】ガス除去後の残留物質を示す検知器の変則的なブランクを表す図である。
【図１６】Ｈ−ＨおよびＨ×Ｈを表す２ａｍｕの基礎種のＨＨＯ中の存在、およびＨ−Ｈ×Ｈ−Ｈ×Ｈでだけ説明できる５ａｍｕのクリーンな種の存在を確認するための走査を表す図である。
【図１７】順番に、分離された原子状酸素のＨＨＯ中の存在を確認し、Ｈ−Ｏ、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏにて構成された１７ａｍｕの種および１８ａｍｕの種のＨＨＯ中の存在を確認する質量１６ａｍｕの種の明らかな説明を確認するための走査を表す図である。
【図１８】Ｏ−Ｏ×ＨまたはＯ−Ｏ−Ｈを表す３３ａｍｕと、Ｏ−Ｈ×Ｏ−Ｈおよび同様の構成を表す３４ａｍｕの種とのＨＨＯ中の存在を確認するための走査を表す図である。
【図１９】電解槽の分解組立図である。
【図２０】補助電極の１群が陽極電極に接続され、補助電極の第２群が陰極電極に接続された電解槽の変形例の平面図である。
【図２１】図２０に示す電解槽の電極プレートを固定する機構の斜視図である。
【図２２】車両に用いるときの電解槽の一体化を示す配管概略図である。
【図２３】車両に用いるときの電解槽の一体化を示す電気的概略図である。
【図２４】溶接システムに用いるときの混合ガス電解槽の概略説明図である。
【図１】
2007519827.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月23日(2007.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を分離して可燃性ガスを生成する電解槽であって、
密閉された電解室と、
水を含み、前記電解室の下部に満たされて前記電解室の上部にガス貯蔵領域を形成させる水性電解液と、
この水性電解液を前記電解室に加える加液手段と、
前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極と、
前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された複数の補助電極と、
前記電解室から熱を除去するファンとを具備し、
前記複数の補助電極は、ニッケルにて構成された発泡材で形成された平板状の第１の補助電極と、ステンレス鋼にて形成された平板状の第２の補助電極とを有し、これら第１群の補助電極および第２の補助電極は、前記２つの主要電極間に交互に配置され、
前記可燃性ガスは、前記電極槽内の水性電解液を分離して生成され、水素原子(Ｈ)と酸素原子(Ｏ)とが再結合せず、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とが磁気的に結合されたクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値である
ことを特徴とした電解槽。
【請求項２】
可燃性ガスは、原子状水素を含む
ことを特徴とした請求項１記載の電解槽。
【請求項３】
可燃性ガスは、原子状酸素を含む
ことを特徴とした請求項１または２に記載の電解槽。
【請求項４】
可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載の電解槽。
【請求項５】
可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼する
ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか記載の電解槽。
【請求項６】
可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合する
ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか記載の電解槽。
【請求項７】
可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料を単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ない
ことを特徴とした請求項１ないし６いずれか記載の電解槽。
【請求項８】
主要電極および補助電極は、３．８１ｍｍ(０．１５インチ)以上８．８９ｍｍ(０．３５インチ)の一定の間隔を介して配置されている
ことを特徴とした請求項１ないし７いずれか記載の電解槽。
【請求項９】
対向する磁極を有する化石燃料と可燃性ガスとの結合体であって、
前記可燃性ガスは、環状分極を有し、この環状分極の回転軸に沿った軌道を有する水素原子および酸素原子のクラスタ化合物であり、
前記化石燃料と可燃性ガスとの結合は、前記化石燃料の対向する磁極間での原子軌道と引力とよって引き起こされた磁気分極にて生じ、
前記化石燃料および可燃性ガスは、結合した状態で、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する
ことを特徴とした結合体。
【請求項１０】
化石燃料とクラスタ化合物との個々のエネルギ効率の合計よりも大きなエネルギ効率を有する
ことを特徴とした請求項９記載の結合体。
【請求項１１】
化石燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも、燃焼させた場合に生じる汚染物質の発生が少ない
ことを特徴とした請求項９または１０記載の結合体。
【請求項１２】
一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタ化合物であって、
前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値である
ことを特徴とした可燃性ガス。
【請求項１３】
原子状水素を含む
ことを特徴とした請求項１２記載の可燃性ガス。
【請求項１４】
原子状酸素を含む
ことを特徴とした請求項１２または１３記載の可燃性ガス。
【請求項１５】
固体を溶解する性質を有する
ことを特徴とした請求項１２ないし１４いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項１６】
大気中の酸素を必要とすることなく燃焼する
ことを特徴とした請求項１２ないし１５いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項１７】
磁気誘導にて可燃性燃料に結合する
ことを特徴とした請求項１２ないし１６いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項１８】
クラスタ化合物は、マグネキュールである
ことを特徴とした請求項１２ないし１７いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項１９】
可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ない
ことを特徴とした請求項１２ないし１８いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項２０】
使用に応じて変化するエネルギ含量を有する
ことを特徴とした請求項１２ないし１９いずれか記載の可燃性ガス。
【請求項２１】
内燃機関の燃料効率、溶接システムの切断効率および溶接効率の少なくともいずれかを向上する可燃性ガスの生成方法であって、
密閉された電解室と、水を含み、前記電解室の下部に満たされて前記電解室の上部にガス貯蔵領域を形成させる水性電解液と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された少なくとも１つ以上の補助電極とを備えた電解槽を用意するステップと、
前記電解槽の２つの主要電極間に電圧を印加して、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とのクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎが同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する可燃性ガスを、前記電解槽内に生成させるステップと、
前記電極槽から前記可燃性ガスを送り出すステップと
を具備したことを特徴とした可燃性ガスの生成方法。
【請求項２２】
補助電極は、主要電極から離間されている
ことを特徴とした請求項２１記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２３】
主要電極は、陽極電極および陰極電極を有し、
補助電極は、第１の補助電極および第２の補助電極を有し、前記第１の補助電極が前記陽極電極に接続され、前記第２の補助電極が前記陰極電極に接続されている
ことを特徴とした請求項２１または２２記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２４】
主要電極および補助電極は、略平行に設置され、３．８１ｍｍ(０．１５インチ)以上８．８９ｍｍ(０．３５インチ)以下の一定の間隔を介して配置されている
ことを特徴とした請求項２１ないし２３いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２５】
電解槽は、主要電極および補助電極を一定の間隔で保持するラックを具備している
ことを特徴とした請求項２１ないし２４いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２６】
主要電極および補助電極は、ラックに着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とした請求項２５記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２７】
電解槽は、主要電極および補助電極をラックに固定する固定具を具備し、
この固定具は、電解室に着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とした請求項２５または２６記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２８】
補助電極は、１以上５０以下設けられている
ことを特徴とした請求項２１ないし２７いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項２９】
補助電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板のいずれかにて形成されている
ことを特徴とした請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３０】
補助電極は、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板にて形成されている
ことを特徴とした請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３１】
補助電極は、金属ワイヤメッシュにて形成されている
ことを特徴とした請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３２】
主要電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板のいずれかにて形成されている
ことを特徴とした請求項２１ないし３１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３３】
主要電極は、金属板にて形成されている
ことを特徴とした請求項２１ないし３１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３４】
電極槽から可燃性ガスを送り出しながら酸素を加えるステップと、
この可燃性ガスに加えた酸素の量を感知する酸素センサの動作を調節するステップと
を具備することを特徴とした請求項２１ないし３３いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３５】
酸素センサは、制御線およびチェック線を有し、
前記酸素センサの動作を調整するＲＣ回路を具備し、
このＲＣ回路は、
前記酸素センサのチェック線と直列に配置された抵抗と、
前記酸素センサの制御線と前記チェック線との間に配置されたコンデンサとを備え、
このコンデンサは、前記抵抗が前記酸素センサに電気的に接触する位置の反対側で前記チェック線に取り付けられている
ことを特徴とした請求項３４記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３６】
可燃性ガスは、原子状水素を含む
ことを特徴とした請求項２１ないし３５いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３７】
可燃性ガスは、原子状酸素を含む
ことを特徴とした請求項２１ないし３６いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３８】
可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有する
ことを特徴とした請求項２１ないし３７いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項３９】
可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼する
ことを特徴とした請求項２１ないし３８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項４０】
可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合する
ことを特徴とした請求項２１ないし３８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項４１】
クラスタ化合物は、マグネキュールである
ことを特徴とした請求項２１ないし４０いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項４２】
可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ない
ことを特徴とした請求項２１ないし４１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法。
【請求項４３】
燃焼装置で使用する可燃性ガスを水を分離して生成する自己生成可燃性ガス電解槽システムであって、
生成された可燃性ガスを貯蔵する上部、および水を含む水性電解液が満たされる下部を有する電解質容器と、
前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極を有し、前記水性電解液が内部に貯溜される電解槽と、
前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された少なくとも１つ以上の補助電極と、
前記電解質容器と前記電解槽との間に配置され、前記電解質容器から前記水性電解液を取り出して前記電解槽に供給するポンプと、
前記電解質容器と前記電解槽との間に配置され、前記電極槽で生成された可燃性ガスを冷却するラジエータと、
生成された可燃性ガスが通過する少なくとも１つ以上の乾燥手段とを具備し、
前記補助電極は、ニッケルにて構成された発泡材で形成された平板状の第１の補助電極と、ステンレス鋼にて形成された第２の補助電極とを有し、これら第１の補助電極および第２の補助電極は、前記２つの主要電極間に交互に配置され、
前記可燃性ガスは、前記電極槽内の水性電解液を分離して生成され、水素原子(Ｈ)と酸素原子(Ｏ)とが再結合せず、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とが磁気的に結合されたクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する
ことを特徴とした自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４４】
可燃性ガスは、原子状水素を含む
ことを特徴とした請求項４３記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４５】
可燃性ガスは、原子状酸素を含む
ことを特徴とした請求項４３または４４記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４６】
可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有する
ことを特徴とした請求項４３ないし４５いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４７】
可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼する
ことを特徴とした請求項４３ないし４６いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４８】
可燃性ガスは、磁気誘導によって可燃性燃料に結合する
ことを特徴とした請求項４３ないし４７いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【請求項４９】
可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料を単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ない
ことを特徴とした請求項４３ないし４８いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を分離するための電解槽、水を分解した結合体、可燃性ガス、その生成方法、および自己生成可燃性ガス電解槽システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の水を分離するための電解槽が記載された先行技術の中には、１９７７年３月２９日に「溶接」の名称でユル・ブラウンに特許されたもの（例えば、特許文献１参照。）や、１９７８年３月２８日に「アーク補助水素／酸素溶接」の名称でユル・ブラウンに特許されたもの（例えば、特許文献２参照。）などがある。この分野においては、後の多数の文献と同様に、上記の特許によって、「褐色ガス」は２／３の水素と１／３の酸素との正確な化学量論理比率を有する従来の水素および従来の酸素ガスから構成された可燃性ガスとして定義される。本発明の可燃性ガスは、褐色ガスと明らかかつ確実に相違する。
【０００３】
水を分離するのための電解設備および方法もまた、膨大な数の特許の対象であり、それらの中には、１９８８年２月２３日に「水の電気分解」の名称でマイケル・マックケンブリッジに特許されたもの（例えば、特許文献３参照。）、１９９５年８月３日に「水素／酸素燃料電池」の名称でジーンＢ．ストウに特許されたもの（例えば、特許文献４参照。）、および１９９５年３月２９日に「水素発生装置」の名称で大島雄次郎に特許されたもの（例えば、特許文献５参照。）などがある。
【特許文献１】米国特許第４０１４７７７号明細書
【特許文献２】米国特許第４０８１６５６号明細書
【特許文献３】米国特許第４７２６８８８号明細書
【特許文献４】米国特許第５２３１９５４号明細書
【特許文献５】米国特許第５４０１３７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の先行技術に比べて明らかに相違する。これら先行技術は、従来の気体燃料、すなわち従来の分子の化学組成または化学組成の混合物を有しており、「褐色ガス」と呼ばれる燃料中への水の処理用の設備および方法である。これに比べ、本発明は、設備またはシステム、および従来の分子を超える化学種から構成された新規の燃料、すなわちＨＨＯ可燃性ガスを生成する関連プロセスとしての方法論を提供し、燃料は特有の形態の電解槽を使用して、水から生成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の電解槽は、水を分離して可燃性ガスを生成する電解槽であって、密閉された電解室と、水を含み、前記電解室の下部に満たされて前記電解室の上部にガス貯蔵領域を形成させる水性電解液と、この水性電解液を前記電解室に加える加液手段と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された複数の補助電極と、前記電解室から熱を除去するファンとを具備し、前記複数の補助電極は、ニッケルにて構成された発泡材で形成された平板状の第１の補助電極と、ステンレス鋼にて形成された平板状の第２の補助電極とを有し、これら第１群の補助電極および第２の補助電極は、前記２つの主要電極間に交互に配置され、前記可燃性ガスは、前記電極槽内の水性電解液を分離して生成され、水素原子(Ｈ)と酸素原子(Ｏ)とが再結合せず、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とが磁気的に結合されたクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であるものである。
【０００６】
請求項２記載の電解槽は、請求項１記載の電解槽において、可燃性ガスは、原子状水素を含むものである。
【０００７】
請求項３記載の電解槽は、請求項１または２記載の電解槽において、可燃性ガスは、原子状酸素を含むものである。
【０００８】
請求項４記載の電解槽は、請求項１ないし３いずれか記載の電解槽において、可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有するものである。
【０００９】
請求項５記載の電解槽は、請求項１ないし４いずれか記載の電解槽において、可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼するものである。
【００１０】
請求項６記載の電解槽は、請求項１ないし５いずれか記載の電解槽において、可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合するものである。
【００１１】
請求項７記載の電解槽は、請求項１ないし６いずれか記載の電解槽において、可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料を単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ないものである。
【００１２】
請求項８記載の電解槽は、請求項１ないし７いずれか記載の電解槽において、主要電極および補助電極は、３．８１ｍｍ(０．１５インチ)以上８．８９ｍｍ(０．３５インチ)の一定の間隔を介して配置されているものである。
【００１３】
請求項９記載の結合体は、対向する磁極を有する化石燃料と可燃性ガスとの結合体であって、前記可燃性ガスは、環状分極を有し、この環状分極の回転軸に沿った軌道を有する水素原子および酸素原子のクラスタ化合物であり、前記化石燃料と可燃性ガスとの結合は、前記化石燃料の対向する磁極間での原子軌道と引力とよって引き起こされた磁気分極にて生じ、前記化石燃料および可燃性ガスは、結合した状態で、使用に応じて変化するエネルギ含量を有するものである。
【００１４】
請求項１０記載の結合体は、請求項９記載の結合体において、化石燃料とクラスタ化合物との個々のエネルギ効率の合計よりも大きなエネルギ効率を有するものである。
【００１５】
請求項１１記載の結合体は、請求項９または１０記載の結合体において、化石燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも、燃焼させた場合に生じる汚染物質の発生が少ないものである。
【００１６】
請求項１２記載の可燃性ガスは、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子および酸素原子のクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であるものである。
【００１７】
請求項１３記載の可燃性ガスは、請求項１２記載の可燃性ガスにおいて、原子状水素を含むものである。
【００１８】
請求項１４記載の可燃性ガスは、請求項１２または１３記載の可燃性ガスにおいて、原子状酸素を含むものである。
【００１９】
請求項１５記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１４いずれか記載の可燃性ガスにおいて、固体を溶解する性質を有するものである。
【００２０】
請求項１６記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１５いずれか記載の可燃性ガスにおいて、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼するものである。
【００２１】
請求項１７記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１６いずれか記載の可燃性ガスにおいて、磁気誘導にて可燃性燃料に結合するものである。
【００２２】
請求項１８記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１７いずれか記載の可燃性ガスにおいて、クラスタ化合物は、マグネキュールであるものである。
【００２３】
請求項１９記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１８いずれか記載の可燃性ガスにおいて、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ないものである。
【００２４】
請求項２０記載の可燃性ガスは、請求項１２ないし１９いずれか記載の可燃性ガスにおいて、使用に応じて変化するエネルギ含量を有するものである。
【００２５】
請求項２１記載の可燃性ガスの生成方法は、内燃機関の燃料効率、溶接システムの切断効率および溶接効率の少なくともいずれかを向上する可燃性ガスの生成方法であって、密閉された電解室と、水を含み、前記電解室の下部に満たされて前記電解室の上部にガス貯蔵領域を形成させる水性電解液と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された少なくとも１つ以上の補助電極とを備えた電解槽を用意するステップと、前記電解槽の２つの主要電極間に電圧を印加して、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とのクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎが同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、使用に応じて変化するエネルギ含量を有する可燃性ガスを、前記電解槽内に生成させるステップと、前記電極槽から前記可燃性ガスを送り出すステップとを具備したものである。
【００２６】
請求項２２記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１記載の可燃性ガスの生成方法において、補助電極は、主要電極から離間されているものである。
【００２７】
請求項２３記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１または２２記載の可燃性ガスの生成方法において、主要電極は、陽極電極および陰極電極を有し、補助電極は、第１の補助電極および第２の補助電極を有し、前記第１の補助電極が前記陽極電極に接続され、前記第２の補助電極が前記陰極電極に接続されているものである。
【００２８】
請求項２４記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２３いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、主要電極および補助電極は、略平行に設置され、３．８１ｍｍ(０．１５インチ)以上８．８９ｍｍ(０．３５インチ)以下の一定の間隔を介して配置されているものである。
【００２９】
請求項２５記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２４いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、電解槽は、主要電極および補助電極を一定の間隔で保持するラックを具備しているものである。
【００３０】
請求項２６記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２５記載の可燃性ガスの生成方法において、主要電極および補助電極は、ラックに着脱可能に取り付けられているものである。
【００３１】
請求項２７記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２５または２６記載の可燃性ガスの生成方法において、電解槽は、主要電極および補助電極をラックに固定する固定具を具備し、この固定具は、電解室に着脱可能に取り付けられているものである。
【００３２】
請求項２８記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２７いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、補助電極は、１以上５０以下設けられているものである。
【００３３】
請求項２９記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、補助電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板のいずれかにて形成されているものである。
【００３４】
請求項３０記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、補助電極は、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板にて形成されているものである。
【００３５】
請求項３１記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし２８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、補助電極は、金属ワイヤメッシュにて形成されているものである。
【００３６】
請求項３２記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、主要電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、少なくとも１つ以上の孔を有する金属板のいずれかにて形成されているものである。
【００３７】
請求項３３記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、主要電極は、金属板にて形成されているものである。
【００３８】
請求項３４記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３３いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、電極槽から可燃性ガスを送り出しながら酸素を加えるステップと、この可燃性ガスに加えた酸素の量を感知する酸素センサの動作を調節するステップとを具備するものである。
【００３９】
請求項３５記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項３４記載の可燃性ガスの生成方法において、酸素センサは、制御線およびチェック線を有し、前記酸素センサの動作を調整するＲＣ回路を具備し、このＲＣ回路は、前記酸素センサのチェック線と直列に配置された抵抗と、前記酸素センサの制御線と前記チェック線との間に配置されたコンデンサとを備え、このコンデンサは、前記抵抗が前記酸素センサに電気的に接触する位置の反対側で前記チェック線に取り付けられているものである。
【００４０】
請求項３６記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３５いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、原子状水素を含むものである。
【００４１】
請求項３７記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３６いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、原子状酸素を含むものである。
【００４２】
請求項３８記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３７いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有するものである。
【００４３】
請求項３９記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼するものである。
【００４４】
請求項４０記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし３８いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、磁気誘導にて可燃性燃料に結合するものである。
【００４５】
請求項４１記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし４０いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、クラスタ化合物は、マグネキュールであるものである。
【００４６】
請求項４２記載の可燃性ガスの生成方法は、請求項２１ないし４１いずれか記載の可燃性ガスの生成方法において、可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料のみを単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ないものである。
【００４７】
請求項４３記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、燃焼装置で使用する可燃性ガスを水を分離して生成する自己生成可燃性ガス電解槽システムであって、生成された可燃性ガスを貯蔵する上部、および水を含む水性電解液が満たされる下部を有する電解質容器と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極を有し、前記水性電解液が内部に貯溜される電解槽と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記２つの主要電極間に配置されて一定の間隔で保持された少なくとも１つ以上の補助電極と、前記電解質容器と前記電解槽との間に配置され、前記電解質容器から前記水性電解液を取り出して前記電解槽に供給するポンプと、前記電解質容器と前記電解槽との間に配置され、前記電極槽で生成された可燃性ガスを冷却するラジエータと、生成された可燃性ガスが通過する少なくとも１つ以上の乾燥手段とを具備し、前記補助電極は、ニッケルにて構成された発泡材で形成された平板状の第１の補助電極と、ステンレス鋼にて形成された第２の補助電極とを有し、これら第１の補助電極および第２の補助電極は、前記２つの主要電極間に交互に配置され、前記可燃性ガスは、前記電極槽内の水性電解液を分離して生成され、水素原子(Ｈ)と酸素原子(Ｏ)とが再結合せず、一般式ＨｍＯｎの構造の水素原子と酸素原子とが磁気的に結合されたクラスタ化合物であって、前記ｍおよびｎは、同時に０であることを除いた０または正の整数値であり、使用に応じて変化するエネルギ含量を有するものである。
【００４８】
請求項４４記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、原子状水素を含むものである。
【００４９】
請求項４５記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３または４４記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、原子状酸素を含むものである。
【００５０】
請求項４６記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３ないし４５いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、固体を溶解する性質を有するものである。
【００５１】
請求項４７記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３ないし４６いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、大気中の酸素を必要とすることなく燃焼するものである。
【００５２】
請求項４８記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３ないし４７いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、磁気誘導によって可燃性燃料に結合するものである。
【００５３】
請求項４９記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムは、請求項４３ないし４８いずれか記載の自己生成可燃性ガス電解槽システムにおいて、可燃性ガスは、可燃性燃料へ添加して使用することにより、前記可燃性燃料を単独で燃焼させた場合に生じる汚染物質よりも汚染物質の発生が少ないものである。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、新規でクリーンな可燃性ガスを生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
本発明のＨＨＯガスの主な特徴の概要については、容易に理解できる単純な式を用いずに、ＨＨＯガスの概略を以下に示す。
【００５６】
下記の特別な電気分解プロセスを用いて、ＨＨＯガスが蒸留水から生成される。一般的に、このＨＨＯガスは、２／３(６６．６６体積％)の水素Ｈ２と、１／２(３３．３３体積％)の酸素(Ｏ２)とにて構成されている。
【００５７】
従来のＨ２ガスおよびＯ２ガスの混合物は、ＨＨＯガスの特徴を示すことが確実ではない。このため、生成されたＨＨＯガスは、新規で特異なものである。
【００５８】
このＨＨＯガスが新規で特異なものである点は、このＨＨＯガスの性能を、６６．６６％Ｈ２および３３．３３％Ｏ２の混合物と比較することによって解消できる。いかなる条件下であっても、６６．６６％Ｈ２および３３．３３％Ｏ２の混合物のガスは、ＨＨＯガスのように瞬時にタングステンを切断したりレンガを溶解したりできるので、生成されたＨＨＯガスの化学構造が新規なものであることが分かる。
【００５９】
ＨＨＯガスが新規なものであることを確認するために、タングステンおよびレンガなどを瞬間に溶解するなどのＨＨＯガスの特徴は、ＨＨＯが「原子状の水素」、すなわち図１ａに示すように、他の原子に対して原子価結合のない個々のＨ原子だけでなく、「磁気的に極性化された原子状の水素」、すなわち電子が極性化され、図１ｂに示すように、すべての空間方向よりも環状面中を回転する水素原子を含むものである。
【００６０】
褐色ガスには「原子状の水素」の存在を仮定できることが示されている。しかしながら、「原子状の水素」が存在するという特徴は、ＨＨＯガスの特徴のすべてを説明することについて、計算からでは不十分である。したがって、ＨＨＯガスが新規であるという点は、図１ｂに示すように、「極性化された原子状の水素」を用いることである。
【００６１】
また、ＨＨＯガス中に含まれる水素は、他の原子に結合する際に、熱回転（図２ａに部分的に示すように）にて生じるＨ２分子の大きさが、タングステンあるいはレンガのより深い層内への水素の迅速な浸透を防止して、これらタングステンあるいはレンガの迅速な溶解を防止する。水素分子の知られた構成は、図２ｂに示すように、○○形状の環状面中を回転するように制限された軌道であって、分子自身が極性化されている。
【００６２】
実際に、図１ｂに示す極性化された水素原子、および図２ｂに示す極性化された水素分子は、物質のより深い層内へ迅速に浸透させるために十分に薄い。さらに、環状面中の電子の回転によって生成された磁界は、磁気誘導にて近接した際に、物質の軌道を極性化させる。しかしながら、タングステンおよびレンガの極性化された軌道は、略静止している。よって、磁気誘導は、物質内の奥深くで、極性化された水素原子および分子の迅速な自己推進力によって自然的に生じる。
【００６３】
そして、Ｈ原子は、図１ａに示す球状分布を有さず、代わりに、技術文献、例えばＤ．アイゼンバークおよびＷ．カウズマン著の「水の構造および特性」(オックスフォード大学出版、１９６９年)に記載のように、図３ａに示すように、対称面がＨ−Ｏ−Ｈ平面に垂直な環状面に沿って、図１ｂに示す極性化された分布を確実に有する水分子Ｈ２Ｏ＝Ｈ−Ｏ−Ｈの性質を有している。
【００６４】
また、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子は、大気温および圧力によって、仮に電荷が０であっても、Ｏ原子に局在化された負電荷密度、およびＨ原子に局在化された補足的で支配的な正電荷密度を備えた高い「電気的極性化」(電荷分布の変形)を有している。このことは、支配的な正電荷によって生じたＨ原子の反発作用を意味し、図３ａに示すように、Ｈ−ＯおよびＯ−Ｈの二量体の間に、１０５゜の特有角を形成させる。
【００６５】
ところが、図１ｂに示す構成のＨ原子の軌道の環状分極は、環状面の平面に垂直な回転軸、およびＨ核(陽子)の磁気モーメントよりも１４１５倍ほど大きな磁界値で、非常に強い磁界を生成することから、電荷による斥力を超える値を有している。
【００６６】
次いで、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子の自然的な構成では、酸素にて生じる強い電気的極性化が、Ｈ−Ｏ−Ｈの構造での２つのＨ原子による反発作用を結果的に生じさせて、Ｈ軌道の環状分極の磁界を弱めさせる。
【００６７】
ところが、Ｈ−Ｏ−Ｈの強い電気的な極性化がなくなるとすぐに、極性化されたＨ原子の磁界の反対の極性間の非常に強い引力が、電荷によるクーロンの反発作用によって支配されて、図３ｂに示す新しい構成となる。
【００６８】
したがって、電解槽は、図３ａに示す従来のＨ−Ｏ−Ｈの構成から、図３ｂに示す新規な構成への水分子の変換を可能にし、図３ｂに示す新規な構成は、再び電気的な極性化のない状態で、軌道の環状体分布の反対の磁極性間の引力が、電荷によるクーロンの反発作用よりも大幅に強いことによって可能となる。
【００６９】
原子価結合を「−」で表し、磁気結合を「×」で表すことによって、水分子は、図３ａに示すように、Ｈ−Ｏ−Ｈと表される。また、ＨＨＯガス中では、図３ｂに示すように、Ｈ×Ｈ−Ｏと表される。この結果、例えばＲ．Ｍ．サンティッリ著の「ハドロン化学の基礎」（クルワ・アカデミック出版社、２００１年）によれば、結合がすべて原子価タイプであることから、Ｈ−Ｏ−Ｈは「分子」である一方、結合の１つがマグネキュラタイプ、すなわちマグネキュールであることから、Ｈ×Ｈ−Ｏは、特別な「マグネキュール」である。
【００７０】
上記の水分子の再配列の有効性は、Ｈ−Ｏ−Ｈ種が液体である場合に、新規のＨ×Ｈ−Ｏ種がガスであることを容易に証明できる事実から容易に分かる。このことは、水素が１以上１６以下の原子質量単位(ａｍｕ)比で、酸素よりも大幅に軽いことなどの様々な理由による。その結果、熱力学的な点で、液体からガスへの変換は、エントロピの増加を意味することから、新規のＨ×Ｈ−Ｏ種は、従来の熱力学的法則に十分に一致し、通常の酸素ガスに略等しい。この特徴は、蒸発エネルギを必要とせず、特別なガス状の新しい形態の水の電解槽からの生成から説明する。
【００７１】
また、図３ａに示すＨ−Ｏ−Ｈ構成から、図３ｂに示すＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換は、液体からガス状への変換を意味する他の理由がある。上記で引用した技術文献、例えばＤ．アイゼンバークおよびＷ．カウズマンに記載のように、大気温および大気圧で水が液状であることは、「異なる水分子の水素原子間の引力」の存在、いわゆる「水素結合」によって生じる。
【００７２】
ところが、水の液状についての上記の説明は、液状で存在するために必要な、異なるＨ原子間の「引力」の確認を欠くことから、略概念のままである。Ｈ原子中の利用可能な電子は、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子中での結合に完全に使用されるので、これら電子の引力は、原子価タイプになり得ない。したがって、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子での結合力は、確実に原子価タイプになり得ない。
【００７３】
液状の水の水素結合での引力の確認は、上記で引用した第２の文献Ｒ．Ｍ．サンティッリにてなされており、反発的クーロン力を超えるほど、非常に強い軌道の環状体分布の反対の磁極性間の引力によることから、確実にマグネキュラタイプであるとの結果となる。よって、結合のいくつかがマグネキュラタイプであることから、液状の水が「マグネキュール」であるのに対し、結合のすべてが原子価タイプであるので、Ｈ−Ｏ−Ｈは明らかに「分子」といえる。
【００７４】
別の点は、Ｈ−Ｏ−Ｈ構成から新規なＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換が、他のＨ原子を有する通常の「外部結合」よりも「内部水素結合」をなす２つのＨ原子によって実質的に生じることである。第１の点は、「数値」と同様に、「引力の物理源」についての正確な確認である。
【００７５】
上記の内容を考慮して、図３ａに示すＨ−Ｏ−Ｈ構成から、図３ｂに示すＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換は、考えうるすべての水素結合の崩壊を意味することは明らかであることによって、大気温および大気圧から、Ｈ×Ｈ−Ｏマグネキュールが液体でなくなる。このことは、例えば安定した水素結合が生じ得えない場合に、Ｏ原子のまわりでＨ×Ｈの二量体が回転することによる。
【００７６】
結論として、図３ａに示す従来のＨ−Ｏ−Ｈ構成から図３ｂに示す新規なＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換は、液体からガス状への明らかな変換を意味する。
【００７７】
第１の最も重要な確認は、水分子の電気的極性化の除去が、Ｈ−Ｏ−Ｈ構成から新規なＨ×Ｈ−Ｏ構成への結果として起こる変換とともに、水の蒸発に必要な多量のエネルギをまったく必要とせず、電解槽で利用可能な最小のエネルギで達成できることである。
【００７８】
従来のＨ−Ｏ−Ｈ種が安定していることは明らかである一方、新規な構成のＨ×Ｈ−Ｏは、例えば温度による衝突によって不安定であることから、まず酸素ＯとＨ×Ｈとへ分離する。後者のＨ×Ｈは、以下にＨＨＯガスを構成する検出可能な「クラスタ」といわれる新しい化学「種」を構成し、図４ａに示す従来の分子タイプではなく、図４ｂに示すように、Ｈ×Ｈの結合は、環状体の軌道が重ねられた場合に、上記のように反対の磁極性間の引力から生じる。
【００７９】
新しい化学種であるＨ×Ｈは、上記の物理化学的な説明が必要とされる極性化された原子状の水素を確実に有することから、新規であって、Ｈ×Ｈの態様は、これらの極性化が水分子中で自然に起こり、主として新規な電解槽によって有用な形態となる。
【００８０】
個々の極性化された原子状の水素は、図１ｂに示すように、温度による回転によって、これら水素原子に図１ａに示す球状分布を瞬間的に回復させるので、分離された時に非常に不安定となる。
【００８１】
ところが、２つ以上の極性化されたＨ原子が図４ｂに示すように結合した場合には、回転のすべてが結合されたＨ原子のために生じるので、この結合は大気温で完全に安定する。次いで、前者のＨ−Ｈの半径がＨ原子の半径であることから、温度による回転のもとではＨ×Ｈ種の大きさが、通常のＨ分子の２分の１の大きさとなり、一方、後者のＨ×Ｈ種の半径がＨ原子１つの直径となる。同様に、この大きさの減少は、ＨＨＯガスの特徴を説明するために重要である。
【００８２】
言うまでもなく、Ｈ×Ｈ種は、従来のＨ−Ｈ分子へ転換するのに５０％が可能であることを量子化学で証明できる。よって、ＨＨＯガスの水素含有量は、ある条件下で、５０％のＨ×Ｈおよび５０％のＨ−Ｈの混合物によることが予測される。
【００８３】
Ｈ−Ｈ分子は、２原子質量単位(ａｍｕ)の質量を有する。Ｈ×Ｈ中の結合は、Ｈ−Ｈの原子価結合より大幅に弱い。したがって、Ｈ×Ｈ種は、結合エネルギが負であることから、従来の１つのＨ−Ｈより重いと予測される。ところが、この違いは、１ａｍｕ程度のわずかな位であるので、単独の質量検出に基づいて現在利用可能な分析機器の検出能力を越える。次いで、Ｈ×Ｈ種およびＨ−Ｈ種は、両者が２ａｍｕの質量を有することから、従来の質量分光学測定下は、同一に見える。
【００８４】
Ｈ×Ｈ種は、Ｈ−Ｈ種には全くない別個の磁気特徴を有し、それらの分離および識別を可能とするので、２つのＨ×Ｈ種およびＨ−Ｈ種の分離および検出は、磁気共鳴で非常に正確な分析設備を必要とする。ここでの実験の説明は、従来の質量分析に基づいて示す。
【００８５】
従来の原子価結合Ｈ−Ｈを超える結合Ｈ×Ｈのより弱い性質が、物理化学的な説明に重要なことも注目すべきである。Ｈ×Ｈの説明は、「極性化された原子状の水素」、すなわち図１ｂに示す極性化を有する原子価結合のない分離された水素原子によって可能である。
【００８６】
任意の化学反応のために必要な状態として崩壊しなければならない強い原子価結合Ｈ−Ｈを考慮して、従来の水素分子Ｈ−Ｈは、物理化学的に正確に説明できないことは明らかである。それに比べ、実験データを正確に表す必要に応じ、はるかに弱いマグネキュラ結合Ｈ×Ｈは、個々の水素原子を容易に放出する。実際に、従来のＨ−Ｈ種は、上記のように、説明することが全くできないことから、この説明は、ＨＨＯガスを説明する物理化学的な根拠となる新規なＨ×Ｈ種から明らかである。
【００８７】
Ｈ−Ｏ−Ｈ分子中の分離に続く酸素原子の状況は、水素の状況に略似ている。酸素は、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子の部分である場合に、その２つの価電子の軌道が空間全方向に分布するが、Ｈ原子の対応する極性化に対して平行な環状面への極性化を有している。
【００８８】
１つのＨ原子価結合が崩壊れるとすぐに、２つのＨ原子がＨ×Ｈ−Ｏ種中で一方を崩壊させて、Ｏ原子の２個の原子価電子の軌道が相応して位置合わせされると考えられる。このことは、Ｈ×ＨおよびＯへのＨ×Ｈ−Ｏ種の分離のときに、酸素が平行な環状面に沿って、原子価軌道の別個の極性化を有することを意味している。さらに、酸素は、常磁性であって、磁界中では磁気誘導によって慣例で価電子の環状分極に良く反応する。
【００８９】
次いで、ＨＨＯガスに含まれる酸素は、最初に新規なマグネキュラ種Ｏ×Ｏとなり、従来の分子種Ｏ−Ｏが５０％ほど変換される可能性があり、ある条件下で５０％−５０％の比率によって、Ｏ×ＯとＯ−Ｏの混合物とを生じさせる結果となる。
【００９０】
Ｏ−Ｏ種は、３２ａｍｕの質量を有する。新しいＯ×Ｏ種はＨ×Ｈの場合のように、結合エネルギ(負)の絶対値の減少、および結果として起こる質量増加によって、３２ａｍｕより大きな質量を有する。ところが、この質量増加は、１ａｍｕよりも少量であることから、現在利用可能な質量分析計で検出できない。
【００９１】
ＨＨＯガスは、上記で確認したＨ×Ｈ／Ｈ−ＨガスおよびＯ×Ｏ／Ｏ−Ｏガスの混合物から単独で構成できず、多数の種の追加が可能であることが容易に分かる。これは、分子中の価電子がすべて使用される場合に、原子価結合が途切れ、その場合に追加の原子を加えることができないことによる。これに対して、図４ｂに示すＨ×Ｈ構造などのマグネキュラ結合では、温度および圧力に制限される以外に、要素数に制限がない。
【００９２】
したがって、増加するａｍｕ値の位で、ＨＨＯガスにおいて以下の新規な種の存在を追加して予測する。
【００９３】
まず、Ｈ−Ｈ×Ｈと同様に、Ｈ×Ｈ×Ｈからなる３ａｍｕの新規な種の存在が予測される。水素は、単に１つの価電子を有し、バランス結合のみがＨ−Ｈのようにペアで生じることによって、三重原子価結合Ｈ−Ｈ−Ｈが禁止されるので、Ｈ−Ｈ−Ｈ種が不可能である。
【００９４】
このように、３つのＨ原子からなる３ａｍｕの種は、質量分析中で既に確認されている。そして、この種は、分子Ｈ−Ｈ−Ｈが不可能であることから、マグネキュールＨ×Ｈ−Ｈであるということの確認となる。
【００９５】
次に、ヘリウム(水中にヘリウムがないので)ではない４ａｍｕの種の微量の予測があり、それは略ヘリウムと同じ原子質量を有するマグネキュール(Ｈ−Ｈ)×(Ｈ−Ｈ)による。(Ｈ−Ｈ)×(Ｈ−Ｈ)種の生成に必要とされる極性化された水素分子Ｈ−ＨのＨＨＯガス中の一般的な欠如によって、少量(ｐｐｍ程度)でのみ、(Ｈ−Ｈ)×(Ｈ−Ｈ)種が存在すると予測される。
【００９６】
４つ以上の水素原子を有する追加の種は可能であるが、それらは温度による衝突下でとても不安定で、これら４つ以上の水素原子を有する追加の種のＨＨＯガス中での存在が、１００万分の１であると予想される。したがって、４ａｍｕ以上１６ａｍｕ以下(後者は酸素を表す)の間のＨＨＯガスには、余り多くの種が存在しないと予測される。
【００９７】
ＨＨＯガス中で予測される次の種は、１７ａｍｕを有し、従来のラジカルＨ−Ｏに対して、５０％の変換確率を有するマグネキュールＨ×Ｏである。この種は、水のすべての分離で生じるので、検出可能な微量が予測される。
【００９８】
ＨＨＯガスで予測される次の種は、１８ａｍｕの質量を有し、図３ｂに示す水Ｈ×Ｈ−Ｏの新規なマグネキュラ構成によって加えられる。蒸気の状態でこの種と従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈとの相違は、赤外線および他の検出器によって容易に確認できる。
【００９９】
ＨＨＯガスで予測される次の種は、１９ａｍｕの質量を有し、微量のマグネキュールＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈ、またはＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈによって加えられる。さらに生じ得る種は、２０ａｍｕの質量を有するＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈ×Ｈ構造である。
【０１００】
ＨＨＯガス、すなわちＨ×ＨおよびＯ×Ｏ中に存在する主要なマグネキュラ化合物によって、より重い種が生じる。したがって、３４ａｍｕの種Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏや、３５ａｍｕの種Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏ−Ｈの存在の大きな可能性を有している。
【０１０１】
後者の種Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏ−Ｈは、図５に示すように、水分子の２つの従来の二量体Ｈ−Ｏで構成され、これら二量体Ｈ−Ｏの極性化された価電子軌道の磁界の反対の極性にて生じた結合のもとで、同じマグネキュラ法則によって水素が加えられている。
【０１０２】
ｍおよびｎは、ｐｐｍ単位と予測されるが、加えられるより重い種は、単純な式ｍ×１＋ｎ×１６ａｍｕで表され、ｍおよびｎの両方が０の場合以外は、ｍおよびｎは、０以上の正の整数値である。
【０１０３】
要するに、以下の概略的に説明した実験によって直接的な測定で新しさが確認され、ＨＨＯガスが次のものによって構成されているという予測に関している。
【０１０４】
(ｉ)  ２つの主要な種の一方は、大きな割合で６６質量％未満の２ａｍｕ(Ｈ×ＨおよびＨ−Ｈの混合物を表す)のもので、他方は、大きな割合で３３質量％未満の３２ａｍｕ(Ｏ×ＯおよびＯ−Ｏの混合物を表す)ものである。
【０１０５】
(ii)  １ａｍｕは、分離された原子状の水素を表し、１６ａｍｕは、分離された原子状の酸素を表し、１８ａｍｕは、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏを表し、３３ａｍｕは、Ｈ×Ｏ×ＯおよびＨ×Ｏ−Ｏの混合物を表し、３６ａｍｕは、Ｈ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ×Ｈの混合物および同様の構成を表し、３７ａｍｕは、Ｈ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ×Ｈ×Ｈの混合物および等価な構成を表すものが含まれ、より小さい割合の新しい種が８％以上９％以下の範囲にあると予測される。
【０１０６】
(iii)  ３ａｍｕは、Ｈ×Ｈ×ＨおよびＨ×Ｈ−Ｈの混合物を表し、４ａｍｕは、Ｈ−Ｈ×Ｈ−Ｈの混合物および等価な構成を表し、１７ａｍｕより大きな質量は、式ｎ×１＋ｍ×１６にて表され、ｐｐｍで多くの追加可能な種(ここで、ｎおよびｍは、１，２，３等の正の整数値である)であり、新しい種が微量に含まれている。
【０１０７】
上記の理論的な考察は、ＨＨＯ可燃性ガスが、クラスタＨｍＯｎに結合された水素原子および酸素原子にて構成されているという予測で一体化でき、ここで、ｍおよびｎの両方が０である場合を除いて、ｍおよびｎは正の整数値を有する。実際に、ｍ＝１、ｎ＝０の場合には原子状の水素を有する。ｍ＝０、ｎ＝１の場合には原子状の酸素Ｏを有する。ｍ＝２、ｎ＝０の場合には通常の水素分子Ｈ２＝Ｈ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈを有する。ｍ＝０、ｎ＝２の場合には通常の酸素分子Ｏ２＝Ｏ−ＯまたはマグネキュラＯ×Ｏを有する。ｍ＝１、ｎ＝１の場合にはラジカルなＨ−ＯまたはマグネキュラＨ×Ｏを有する。ｍ＝２、ｎ＝１の場合には水蒸気Ｈ−Ｏ−Ｈまたは水(図３ｂ)Ｈ×Ｈ−Ｏの予測した新しい種を有する。ｍ＝３、ｎ＝２の場合にはマグネキュラＨ×Ｈ−Ｏ−ＨまたはＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏを有する。ｍ＝３、ｎ＝３の場合にはマグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｏまたは(Ｈ−Ｏ−Ｈ)×Ｏを有するなどである。
【０１０８】
上記から分かるように、上記で予測されるマグネキュラクラスタの「すべて」は、実験で確認されており、ｍおよびｎの両方が０であることを除いて、ｍおよびｎが正の整数値である記号ＨｍＯｎでＨＨＯ可燃性ガスの化学構造を説明できる。
【０１０９】
ＨＨＯガスの上記の定義は、最終形態の褐色ガスとの違いを明確にさせる。
【０１１０】
次に、上記電解槽について図１９に示す分解組立図を参照して説明する。
【０１１１】
まず、電解槽２は、内燃機関システム、他の化石燃料エンジンシステム、ガス溶接システムおよび他の同様のシステムに使用されるものであり、水から生成されたＨＨＯ可燃性ガスのガス燃焼形態への水または蒸留水の処理用の設備またはシステムに用いられるものである。そして、この電解槽２は、水を分離して水素原子と酸素原子との可燃性ガスを生成し、電子原子価結合および電子軌道の環状分極から生じ、対向する磁極性間の引力による結合によって引き起こされる化学種への結合を生じさせる。
【０１１２】
また、この電解槽２は、電解液を保持する容器としての電解室４を有している。この電解室４は、フランジ８でカバー６に結合されている。電解室４とカバー６との間は、フランジ８とカバー６との間に設置されているネオプレンガスケット10にてシールされていることが好ましい。電解液は、水の水性電解液および新規なガスの混合物を生成する電解質であってもよい。しかし、この電解液としては、新規で特異的なガスを生成するために蒸留水を用いることが好ましい。
【０１１３】
そして、この電解槽２の下部には、電解液が部分的に満たされている。さらに、この電解槽２の上部には、この電解槽２内で生成された可燃性ガスが貯蔵されるガス貯蔵領域12が形成されている。ここで、この可燃性ガスは、内燃機関の燃料システムに送ることができるようにガス貯蔵領域12に貯蔵されて回収される。
【０１１４】
電解質は、動作中にガス貯蔵領域12が、電解液上に形成されるようにレベル１０まで電解室４を部分的に満たしている。電解槽２は、電解液に少なくとも一部が浸漬される２つの主要電極である陽極電極14および陰極電極16を備えている。これら陽極電極14および陰極電極16は、ラック20中の溝18内に挿入されている。このラック20は、電解室４内に設置されている。１つまたは複数の補助電極24,26,28,30もまた、ラック20内に設置されている。なお、補助電極24,26,28,30は、すべてが図１９に示されていない。また、これら補助電極24,26,28,30は、少なくとも一部が水性電解液に浸漬され、陽極電極14と陰極電極16との間に設置されている。
【０１１５】
さらに、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、ラック20によって一定の位置に保持されている。また、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、約６．３５ｍｍ（約０．２５インチ）の距離ほど離されていることが好ましい。１つまたは複数の補助電極24,26,28,30によって、ガス混合物の向上および効率的な生成が可能となる。２つの主要電極である陽極電極14と陰極電極16との間には、補助電極24,26,28,30が好ましくは１個以上５０個以下、より好ましくは５個以上３０個以下、最も好ましくは１５個ほど配置されていることが好ましい。これら陽極電極14および陰極電極16は、好ましくは金属ワイヤメッシュ、金属板、あるいは１つまたは複数の孔を有する金属板、より好ましくは金属板である。また、これら陽極電極14および陰極電極16を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼があるが限定されず、好ましい金属は、ニッケルである。一方、補助電極24,26,28,30は、好ましくは金属ワイヤメッシュ、金属板、あるいは１つまたは複数の孔を有する金属板、より好ましくは金属板である。これら補助電極24,26,28,30を形成する適切な金属としては、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼があるが限定されず、好ましい金属は、ニッケルである。ここで、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、長方形または正方形の金属の形状などの電極の比較的単純な設計によって交換を容易にできる。
【０１１６】
また、図１９に示すように、電解槽２の動作中に、陽極電極14と陰極電極16との間に電圧が印加され、新規なガスが生成されてガス貯蔵領域12に回収される。このガス貯蔵領域12に貯蔵されるガス混合物は、出口31を通って、ガス貯蔵領域12を抜け出て、最終的に内燃機関の燃料システムに供給される。陽極電極14は、接触器32に電気的に接触しており、陰極電極16は、接触器33に電気的に接触している。接触器32,33は、金属にて構成され、陽極電極14および陰極電極16に合うように、これら接触器32,33の経路34,35に溝が形成されている。接触器32は、カバー６に設けられた孔36に挿通されたロッド37に取り付けられている。同様に、接触器33は、カバー６に設けられた孔40に挿通されたロッド38に取り付けられている。好ましくは、これら孔36,40に、ねじ山が形成され、ロッド37,38は、これらロッド37,38が孔36,40にねじ止めされるねじ山ロッドである。陽極電極14および陰極電極16は、経路34,35およびラック20の溝18によって所定の位置に保持されていることから、接触器32,33もラック20を保持している。したがって、カバー６は、電解室４にボルトにて締められている場合に、ラック20は電解室４の下部に保持されている。電解槽２は、任意的に圧力安全弁42およびレベルセンサ44を有している。圧力安全弁42は、過度に圧力が増加する前に、ガス貯蔵領域12中のガス混合物を放出させる。レベルセンサ44は、電解液が少なくなり過ぎた場合に、警報を鳴らし、車両燃料システムへのガスの流れを確実に停止させる。電解液が少ない場合には、図示しない水注入口から追加の電解液が添加される。また、電解槽２は、電解室４の圧力がモニタされるように、圧力計48を備えていてもよい。さらに、電解槽２は、電解槽２から熱を取り除く１つまたは複数のファン50を任意的に備えている。
【０１１７】
次に、本発明の電解槽の変形例を図２０を参照して説明する。
【０１１８】
１つまたは複数の補助電極の第１群である第１の補助電極52,54,56,58は、第１の金属導体60にて陽極電極14に接続され、１つまたは複数の補助電極の第２群である第２の補助電極62,64,66,68は、第２の金属導体70にて陰極電極16に接続されている。電極プレートを固定する機構を図２１を参照して説明する。陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30は、ラック20の経路74に挿入された固定具としてのホルダロッド72にて保持されて固定されており、このホルダロッド72は、ラック20の溝18内で経路74に挿入されている。なお、補助電極52,54,56,58,62,64,66,68のすべてが、図２１に示されているわけではない。また、ラック20は、ＰＶＣ、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの誘電性の高いプラスチックにて構成されていることが好ましい。さらに、ラック20は、一定の位置関係で、陽極電極14、陰極電極16および補助電極24,26,28,30を保持している。２つの主要電極である陽極電極14および陰極電極16と、１つまたは複数の補助電極52,54,56,58,62,64,66,68との一定の位置関係は、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68が略平行で、これら各陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68は、それぞれ約３．８１ｍｍ(約０．１５インチ)以上約８．８９ｍｍ(約０．３５インチ)以下の距離ほど、隣接する電極から離れていることが好ましい。また、これら各陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68は、それぞれ約５．０８ｍｍ(約０．２インチ)以上約７．６２ｍｍ(約０．３インチ)以下の距離ほど、隣接する電極から離れていることがより好ましく、約６．３５ｍｍ(約０．２５インチ)が最も好ましい。この一定の位置関係は、２つの主要電極である陽極電極14および陰極電極16と、１つまたは複数の補助電極52,54,56,58,62,64,66,68とを一定の位置関係で保持するラック20にて保持されている。これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68は、これら各陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68を離して画定するラック20の溝18に取り付けられている。さらに、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68またはラック20を必要に応じて交換できるように、これら陽極電極14、陰極電極16および補助電極52,54,56,58,62,64,66,68は、ラック20から取り外し可能である。さらに、上述のように、ラック20、陽極電極14および陰極電極16が所定の位置に保持され、補助電極52,54,56,58,62,64,66,68もホルダロッド72にてラック20に固定されるので、これらも所定の位置に保持されている。
【０１１９】
電解槽の配管系統および電気的動作である内燃機関を備えた構成を、図２２および図２３を参照して説明する。
【０１２０】
動作中は、新規な可燃性ガスが電解槽２中の電解液の電気分解によって生成される。電解槽２は、圧力管路82によって回収タンク80に接続されている。可燃性ガスは、回収されて回収タンク80に一時的に収容される。回収タンク80は、どのような過度の圧力の増加からでも保護できる圧力安全弁84を任意的に備えている。回収タンク80は、圧力管路88にてソレノイド86に接続されている。ソレノイド86は、圧力管路90によってエンジン94のエンジン吸気マニホールド92に順に接続されている。圧力管路88中で炎が広がるのを防ぐために、引火防止器96が圧力管路90に任意的に取り付けられている。さらにまた、圧力管路90は、エンジン吸気マニホールド92中へガス混合物が流れ込むのを規制する孔97を有している。この孔97の大きさは、エンジン94の大きさに依存する。例えば、約１．０２ｍｍ(約０．０４インチ)の孔97の直径は、１リットルエンジン94に適しており、約１．５２ｍｍ(約０．０６インチ)の孔97の直径は、２．５リットルエンジン94に適しており、約１．９１ｍｍ(約０．０７５インチ)の孔97の直径は、Ｖ８エンジン94に適している。
【０１２１】
図２３に示すように、電解槽２に印加される電圧は、電解槽バッテリ100によってソレノイド98を介して供給される。回収タンク80中の圧力が、約２５ｐｓｉ以下に低下する場合に、ソレノイド98が切り換わって、約１２Ｖの電圧が電解槽２の陽極電極14と陰極電極16との間に印加される。バッテリ絶縁体102は、交流発電機106によって車両バッテリ104および電解槽バッテリ100のそれぞれの充電を可能とし、電解槽バッテリ100および車両バッテリ104の電気的な絶縁を維持させる。さらに、メインスイッチ108が作動する場合は、車両バッテリ104によって動力がソレノイド98へ供給される。車両バッテリ104によって動力がガス混合用のソレノイド86に供給されて、ガス混合物がエンジン吸気マニホールド92に供給された場合は、ガス混合用のソレノイド86が開く。また、このソレノイド86は、電解槽２中の電解液の量が少なくなり過ぎた場合に、ソレノイド86へのガスの流れを止めるレベルセンサ44からフィードバックを受ける。
【０１２２】
さらに、車両で使用する場合には、電解槽２から燃料システムに加えられる追加の酸素を考慮して、車両の酸素センサ114の動作を調節する必要がある。通常、酸素センサがより多くの酸素を感知する場合は、車両の図示しないコンピュータが、エンジン94が傾いて走行していると判断し、燃料混合物がより多くなるように図示しない燃料噴射器を開く。これは適切ではなく、燃料効率の悪化を引き起こす。酸素センサ114は、電線としてのチェックエンジン光電線110と、電線としての制御線112とを備えたＲＣ回路116を備えていることが好ましい。このＲＣ回路116は、レジスタとしての抵抗118およびコンデンサ120を有している。抵抗118は約１ｍΩで、コンデンサ120は約１ｍＦであることが好ましい。電線110はチェックエンジン光信号であり、電線112は車両排気中の酸素量と関係のある制御信号を伝える。抵抗118は、電線110に直列であり、正確に作動するように、車両制御システムが酸素センサ144を確実に読み取る。同様に、コンデンサ120は、電解槽２からのガスが燃料システムに供給される場合に、車両の燃料噴射器が誤って開かないように、車両のコンピュータに信号を送る。さらに、メインスイッチ108は、例えば、電解槽２が使用されているときなどにガスが供給されているときに、ＲＣ回路116を起動させ、ガスが供給されていないときに停止される。
【０１２３】
上述したように、蒸留水から生成されたＨＨＯガスと呼ばれる新規でクリーンな可燃性ガスは、既存の電解槽で生成された褐色ガスまたは他のガスと多くの似ている点があるにもかかわらず、明確に相違している。実際に、既存の電解槽で生成された褐色ガスまたは他のガスは、従来の水素ガスと従来の酸素ガスとのの組み合わせ、すなわち２／３の水素と１／３の酸素との正確な化学量論理比率を有する従来の分子構造を有するガスである。
【０１２４】
これに対し、ＨＨＯガスは、正確な化学量論理比率を有さないが、その代りに通常の原子価結合では説明できない巨視的な割合で、クラスタの存在を有する「マグネキュラ(magnecular)」特性を有する構造を備えている。この結果、褐色ガスおよびＨＨＯガスの要素クラスタは、以下に示すように、割合と化学組成とのそれぞれにおいて明確に相違する。
【０１２５】
また、電解槽２の第１の特徴は、その効率である。例えばわずかな４ｋｗｈの使用で、電解槽２は、水を約６４５平方ミリメートル（１平方インチ[ｐｓｉ]）当たり約１６ｋｇ(３５ポンド)の割合で、約０．０３立方メートル(５５標準立方フィート[ｓｃｆ])のＨＨＯガスに急速に変換する。０．０８ＵＳドル／ｋｗｈの割合で、毎日平均的に電気を使用することによって、電解槽２の効率は、０．０７ＵＳドル／約０．０３立方メートル[ｓｃｆ]のＨＨＯガスの直接的な費用となる。この結果、ＨＨＯガスは、既存の燃料に比べ価格の点で優れている結果となる。
【０１２６】
直接的な検査において、ＨＨＯガスは、無臭、無色で、空気より軽いという結果である。ＨＨＯガスの生成の第１の特徴は、水の蒸発が全くないことであり、水はＨＨＯガスに直接変換される。いかなる場合も、電解槽２に利用可能な電力量は、基本的に水蒸発に対して不必要である。
【０１２７】
この特徴だけでも、電解槽２が、ガス燃焼性の「水の新しい形態」を生成することを示している。また、その目的は、生成されたＨＨＯガスの未知の化学組成物が第１の特徴であり、電解槽２との関係およびいくつかの初期的な適用の確認である。
【０１２８】
ＨＨＯガスの第２の特徴は、約２５３ｋｃａｌ(イギリス熱単位[ＢＴＵ])で「大きく変化するエネルギ含量」を示し、使用に応じて屋外の比較的低温時の燃焼から熱エネルギの大量放出までに至ることである。このことは、ＨＨＯガスの化学構造の点で基本的に新規性を有することの直接的な確認である。
【０１２９】
実際に、既知の燃料は、すべて「固定エネルギ含量」、すなわちすべての使用に対して同様のエネルギ含量(ＢＴＵ／ｓｃｆ値)を有する。また、ＨＨＯガスのエネルギ含量の変わりやすい特徴は、構造中にガスが分子構造ではなく、マグネキュラ特性を有する、すなわち化学組成が原子価タイプを越えた結合を含んでいるという明らかな証拠である。
【０１３０】
ＨＨＯガスの第３の特徴は、内部に必要とされるすべての酸素を含むので、燃焼のために酸素を全く必要としないことである。他の燃料は、燃焼のために大気中の酸素を必要とし、「酸素欠乏」として知られた重大な環境問題を引き起こすことを考えれば、酸素欠乏のない燃焼をする性能は、ＨＨＯガスに環境上の重要性がある。
【０１３１】
ＨＨＯガスの第４の特徴は、以下の実験で明らかとなるように、ガス、液体および固体への特異な付着であり、それによって所望の質の向上のための添加物として特に有効な使用がある。
【０１３２】
ＨＨＯガスの第５の特徴は、ＨＨＯガスが、約９６７５０平方ミリメートル(約１５０ｐｓｉ)で基本ＰＶＴ法から外れ始めるので、すべての従来のガス、すなわち分子構造を有するものの基本ＰＶＴ法に従っておらず、約１６１２５０平方ミリメートル(２５０ｐｓｉ)以上の高圧状態で水状態になることである。
【０１３３】
ＨＨＯガスの第６の特徴は、天然ガス、ガス燃料および他の燃料のなどの気体燃料や、ディーゼル、ガソリン、鉱油および他の燃料など液体燃料の排気環境基準と同様に、熱含有量を著しく向上させるために、これら気体燃料および液体燃料に結合できることである。
【０１３４】
ＨＨＯガスの第７の特徴は、タングステン、レンガおよび他の高屈折性の物質をほとんど瞬間的に溶解することである。特に、この測定は、ＨＨＯガスによって９０００℃で、地球上の物質がすべて昇華できる太陽彩層中の温度に、ほとんど瞬間的に達する著しい性能を有している。
【０１３５】
本発明の他の実施の形態は、内燃機関の燃料効率を向上させる方法である。
【０１３６】
すなわち、電解槽２を、内燃機関の燃料効率を向上するために利用できる。その方法としては、電解槽２の陽極電極14と陰極電極16との間に位が供給されて、この電解槽２に可燃性ガスが生成される。次いで、燃料が内燃機関で消費される前に、可燃性ガスを内燃機関の燃料システム中の燃料に結合させる。
【０１３７】
この他の実施の形態の方法では、内燃機関とともに、上述の電解槽２を利用する。特に、前記の方法では、上述または他の新規な実施の形態でさらに以下に記載の電解槽設備を準備するステップと、新規な可燃性ガスがガス貯蔵領域12で生成されて回収され、電解槽２が内燃機関の燃料システムに可燃性ガスを送るために設けられている陽極電極14と陰極電極16との間に電圧を印加するステップと、内燃機関の燃料システム中の燃料と生成された可燃性ガスとを混合するステップとを有している。上述の酸素センサ114の動作を調節するステップも有している。
【０１３８】
水素および酸素のガス電解槽発生器システム300の他の実施の形態のフローを、図２４を参照して説明する。
【０１３９】
このガス電解槽発生器システム300は、自己生成水素ガスおよび酸素ガス発生システムとしての溶接機である溶接システムであって、図示しない溶接切断燃焼型のシステムと一体的に使用できるように形成されている。このガス電解槽発生器システム300も、熱または燃焼が望まれる場合に、溶接切断燃焼型のシステム、他のタイプのシステムまたはエンジンシステムに組み入れて使用することもできる。このガス電解槽発生器システム300は、上部および下部を有し、内部に電解液319を有する電解質容器318を備えている。ここで、この電解液319は、水性電解液であって、水であることが好ましい。電解質容器318は、この電解質容器318の上部の周囲を密封できるように位置し破れたまたは浸透性を有するプレート320を備えている。このプレート320は、予め定めた圧力値を超えた場合に、電解質容器318内のガス圧を放出させる機能を有する。
【０１４０】
さらに、ガス電解槽発生器システム300は、一端が電解質容器318の下部に接続された加液手段としてのポンプ316、好ましくは電磁ポンプを備えている。このポンプ316の他端は、内部に導電体352を有する少なくとも１つの水素および酸素の電解槽発生器312に接続されている。この導電体352は、一端が接地されている。また、この導電体352の反対側の他端は、圧力コントローラ328の一端に電気的に接続されている。さらに、この導電体352の他端は、図示しない電源に電気的に接続されている。ポンプ316は、電解質容器318からガス管350を介してラジエータ314を通って、少なくとも１つの水素および酸素の電解槽発生器312を通って電解質容器318に戻るように電解液319を循環させる機能を有している。ラジエータ314は、電解質容器318に戻る前に、生成された水素および酸素ガスを冷却する機能を有している。
【０１４１】
圧力コントローラ328は、電解質容器318に接続され、この電解質容器318内の圧力をモニタする。電解質容器318内のガス圧が予め定めた値を超えた場合に、電流は、水素および酸素の電解槽発生器312内の導電体352によって処理されて、水素ガスおよび酸素ガスの生成が止められる。電解質容器318内のガス圧が予め定めた値よりも低下した場合に、電流は、水素および酸素の電解槽発生器312内の導電体352によって処理されて、水素ガスおよび酸素ガスの生成が開始される。予め定めた値は、プレート320を通して圧力の解放を引き起こすのに必要な値未満である。
【０１４２】
この自己生成オンデマンドのガス電解槽発生器システム300は、一端がプレート320より下の電解質容器318の上端に接続された逆止弁322を有している。さらに、この逆止弁322は、反対側の他端が乾燥フィルタ手段あるいはタンク332に接続されている。
【０１４３】
さらに、ガス電解槽発生器システム300は、プレート320上の電解質容器318の一端に流体が移動できるように連通された他の乾燥フィルタ手段またはタンク330を備えており、さらにガス管342を介して他の逆止弁344に反対側の他端が接続されている。このガス管342の他端は、他の乾燥フィルタ段またはタンク332に接続されている。
【０１４４】
さらに、ガス電解槽発生器システム300は、電解質容器318の上端に一端が流体が移動できるように連通され、ガス管350に対して流体が移動できるように連通された減圧弁326を有している。ガス管350は、ラジエータ314に接続されている。
【０１４５】
さらに、ガス電解槽発生器システム300は、電源から水素および酸素の電解槽発生器312まで直流電流アンペアを規制するために設けられた図示しないマイクロプロセッサに制御される直流電流アンペア調整装置305を備えている。マイクロプロセッサに制御される第１の切断スイッチ306は、ポンプ316の異常に応じて溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。
【０１４６】
マイクロプロセッサに制御される第２の切断スイッチ307は、電解質容器318内の不十分な電解液条件に応じて、溶接機への電源の供給を止めるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される液晶ディスプレイ308は、動作時間、アンペア値、インジケータライトおよび圧力ゲージの読み取りを含むガス電解槽発生器システム300に関する操作統計を表示するために用いられる。この液晶ディスプレイ308は、ガス電解槽発生器システム300内の複数の位置からの入力を受ける。
【０１４７】
マイクロプロセッサに制御される極性変更システム309は、水素および酸素の電解槽発生器312内に位置する導電体352の極性を変化させるために用いられる。マイクロプロセッサに制御される冷却システム313は、発生器ファン311およびポンプ316を操作するために用いられ、ガス電解槽発生器システム300の手動による遮断に続く冷却段階の全体に亘って発生器ファン311およびポンプ316の動作を継続させる。
【０１４８】
生成されたガスまたはＨＨＯガスは、最終的にタンク332からガス貯蔵器336へ送られる。タンク330,332は、単なる例である。同じ目的を有効に成し得るために同じユニットとして設計してもよい。次いで、ガスは、ガス管348、水素フラッシュ抑制逆止弁である逆止弁338およびコントロール弁340を介して、エンジンあるいはこの場合は溶接装置に直接的に供給される。
【０１４９】
上述のように、生成された可燃性ガスまたは水素および酸素の種からの炎は、電解槽２から、大気中の酸素を使用することなく瞬時に固体を溶解できる。生成された可燃性ガスも同様に、大気中の酸素を使用することなく燃料として使用でき、磁気誘導によって他の物質と結合できる。
【０１５０】
さらに、可燃性ガスは、軌道の環状分極により水素原子および酸素原子の組み合わせで構成されており、化石燃料と結合される。この結合は、少なくとも化石燃料の軌道および反対の磁極性間に結果として生じる引力のうちのいくつかによって引き起こされた磁気分極による。さらに化石燃料と可燃性ガスとの結合体は、化石燃料のみを単独で燃焼させた場合よりも汚染物質の発生が少なく、多くの熱エネルギを有している。
【０１５１】
上記各実施の形態のいずれにおいても、水素引火抑制器および逆止弁の少なくとも一方の安全装置を、適切な場合に任意の装置またはシステムに追加してもよい。
【０１５２】
また、上記各実施の形態は、例示的に記載した一方で、これら実施の形態は、本発明のあらゆる形態を例示的に記載したものに過ぎない。
【０１５３】
なお、上記各実施の形態の電解槽２および、この電気槽２の動作機能の一部を容易に理解するために、以下に一般的な定義を説明する。
【０１５４】
この電解槽２は、電解質を介した電流の通過によって、化学変化を生じさせる装置である。電流は、電解質に浸漬される陰極と陽極との間に電圧を印加することによって電解質を通って通過する。この電解槽２は、電解室４に相当する。
【０１５５】
陰極は、電解槽２の負端子または負電極を意味する。還元は、基本的に陰極で生じる。
【０１５６】
陽極は、電解槽２の正端子または正電極を意味する。酸化は、基本的に陰極で生じる。
【０１５７】
電解質は、適切な溶媒に溶解されたとき、あるいは融合されたときに、イオン導電体となる物質を意味する。電解質は、電解槽２中で陽極と陰極との間に電気を導くために使用される。
【０１５８】
内燃機関は、燃料と空気との混合気体が、エンジン94自体の内部で燃えることにより、熱いガス燃焼生成物がエンジン94の可動部の表面に直接作用する様々なエンジン94を意味する。この可動部としては、ピストンまたはタービン回転翼などがあるが限定されない。内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ジェットエンジンおよびロケットエンジンがある。
【実施例１】
【０１５９】
２００３年６月３０日に、ＨＨＯガスの特定の質量の科学的測定を、オハイオ州のダブリンの吸着研究所でした。結果は、１ｍｏｌ当たり１２．３ｇであった。このオハイオ州のダブリンの吸着研究所は、異なるサンプルガスで測定を繰り返して、その結果を確認した。
【０１６０】
発表した１ｍｏｌ当たり１２．３ｇの値は特異的である。一般的な予測は、ＨＨＯガスが水から生成されることから、ガスがＨ２およびＯ２の混合物からなるということである。これは、６６．６６％Ｈ２および３３．３３％Ｏ２の体積で構成されるガスに対応する特定の重量(２＋２＋３２)／３＝１１．３ｇ／ｍｏｌでのＨ２およびＯ２の混合物を意味している。
【０１６１】
したがって、特定の質量の８．８％の特異な値に対応する１２．３−１１．２＝１ｇ／ｍｏｌの特異形を有する。したがって、ガスは、予測された６６．６６％Ｈ２よりもむしろ２ａｍｕの種の６０．７９％のみを、３３．３３％Ｏ２よりも、３２ａｍｕの種の３０．３９％のみを含んでいる。
【０１６２】
これらの測定は、ＨＨＯガスが、Ｈ２およびＯ２の単独の混合物ではなく、追加の種を有するという直接的な実験確認である。さらに、ガスは、蒸留水から生成されている。したがって、増加した質量について説明するために、Ｈ２を超える過剰なＯ２の存在はあり得ない。したがって、上記の測定は、質量分光法によって確認できる水よりも重い種に結合した５．８７％のＨ２および２．９４％のＯ２のＨＨＯ中の存在を示している。
【０１６３】
また、オハイオ州のダブリンの吸着研究所では、予測される要素のほとんどを確認できる図６に示すＨＨＯガスのガスクロマトグラフィの走査をした。実際に、図６に示す走査は、減少する割合の値で、以下の種のＨＨＯガス中の存在を確認した。
【０１６４】
１）マグネキュラＨ×Ｈ種および分子Ｈ−Ｈ種の上記で示した判別不能な組み合わせで水素を表す２ａｍｕの第１の主要物質種。
【０１６５】
２）マグネキュラＯ×Ｏ種および分子Ｏ−Ｏ種の上記で示した組み合わせを表す３２ａｍｕの第２の主要物質種。
【０１６６】
３）唯一の合理的な説明として、Ｈ×Ｈ−Ｏの新しい形態となるように、他の測定によって水でないことを以下で確認できる１８ａｍｕのピーク。
【０１６７】
４）Ｈ×Ｈ−Ｏ×Ｈにて示されたＨＨＯガス中の新しい種の直接の実験確認である３３ａｍｕのピーク。
【０１６８】
５）原子状の酸素を表す１６ａｍｕのピーク。
【０１６９】
６）マグネキュラＨ×ＯおよびラジカルＨ−Ｏの混合物の存在を確認する１７ａｍｕのピーク。
【０１７０】
７）新しい種(Ｈ−Ｏ)×(Ｈ−Ｏ)の存在を確認する３４ａｍｕのピーク。
【０１７１】
８）新しい種(Ｈ−Ｏ)×(Ｈ−Ｏ)×Ｈの予測を確認する３５ａｍｕのピーク。
【０１７２】
９）ｐｐｍと予測される多数のピーク。
【０１７３】
通常、ＩＲ検出器が他のガスで作動しているのに対し、同じ機器の動作が、ＨＨＯガスの注入に続いて数秒停止される。この動作については、磁気誘導による管の内壁への特異的な付着を介したＨＨＯガスによる供給管の目詰まりによってのみ説明できるので、この発生は、ＨＨＯガスの磁気的な特徴の直接の実験確認であって、機器の必然的な停止とともに、供給管の断面積が小さいことからガスが機器に吹き込まれることが妨げられる点まで目詰まりが徐々に生じていった。
【実施例２】
【０１７４】
２００３年７月２２日に、フロリダ州のタンパのＰｄＭＡ社の研究室で、固定点／シングルビーム、パーキン・エルマ赤外(ＩＲ)スキャナモデル１６００を使用して、図７ないし図９に示す赤外線走査をした。報告された走査は、１）図７に示す従来のＨ２ガス；２）図８に示す従来のＯ２ガス；３）図９に示すＨＨＯガスである。
【０１７５】
これらの走査検査は、ＨＨＯガスとＨ２ガスおよびＯ２ガスとの間の実質的な差を示す。Ｈ２＝Ｈ−ＨおよびＯ２＝Ｏ−Ｏは、対称な分子である。したがって、添付の走査にて確認できるように、それらのＩＲピークは非常に低い。ＨＨＯの第１の特異形は、大幅に強い共鳴ピークを示す。したがって、ＨＨＯの添付のＩＲ走査は、最初に、ＨＨＯガスが非対称構造を有することを示しており、同じ特徴がＨ２ガスおよびＯ２ガスの推定された混合物に関して欠けていることから、これはかなり大きな特徴である。
【０１７６】
さらに、Ｈ２ガスおよびＯ２ガスは、赤外分光法において、多くても２つの共鳴頻度、ひとつは振動用、もうひとつは回転用の共鳴頻度を有している。軌道の球状の分布および他の特徴は、Ｈ２が図８に示す走査で確認できるように、Ｏ２が１つの振動ＩＲ周波数および３つの回転周波数を有する一方、図７に示す走査にて確認されるように、１つのみの支配的なＩＲ値を有することである。
【０１７７】
図９に示すＨＨＯガスのためのＩＲ走査の検査は、追加の新しさを明らかにする。第１に、ＨＨＯの走査は、約３０００の波長で集めた少なくとも９つの異なるＩＲ周波数、および約１５００の波長での別個のものの存在を明らかにする。
【０１７８】
これらの測定は、図６に示すＩＲ走査で検出された１８ａｍｕの種が、水によって加えられないという非常に重要な実験確認を示すことによって、新規な種Ｈ×Ｈ−Ｏの可能性を示す直接の実験結果となる。
【０１７９】
実際に、分子Ｈ−Ｏ−Ｈの水蒸気は、波長３７５６、３６５７、１５９５、又はこれらの組み合わせ、およびこれらの波長のＩＲ周波数を有する。図７に示すＨＨＯガスの走査は、１５９５付近のＩＲ値の存在を確認していることから、マグネキュラ構造Ｈ×Ｈ−Ｏにおいて分子結合Ｈ−Ｏを確認できるが、この走査は、３７５６および３６５７で、水分子の追加の非常に強い痕跡の存在を示さないことから、１８ａｍｕでのピークが化学的に従来理解される水でないことを確認できる。
【実施例３】
【０１８０】
２００３年７月２２日に、フロリダ州のタンパのＰｄＭＡ社の研究所で、引火点について測定した。まず、市販のディーゼル燃料において、７５℃の引火点を測定してから、ＨＨＯガスの内部での泡立ちに続く同じ燃料の引火点を測定して、７９℃の引火点を測定した。
【０１８１】
一般に、液体燃料へのガスの追加は、この液体燃料の引火点を半分に低減できることが知られており、ディーゼルおよびＨＨＯガスの混合物に関しては、引火点の値が約３７℃と予測されるため、これらの測定も特異的である。したがって、引火点の値の特異的な増加は、４℃ではなく、約４２℃である。
【０１８２】
このような引火点の値の増加は、ＨＨＯが、ガスの形態でディーゼルに含まれており、ＨＨＯガスと液体燃料との間の結合の発生を必要とする仮定では説明できない。後者の液体燃料は、原子価タイプになりえないが、極性化されたＨＨＯガスによるディーゼル分子の誘電分極、および結果として生じるディーゼル分子へのＨＨＯガス要素の付着から磁気タイプと考えられる。
【０１８３】
後者の磁気タイプの結合の主な実験結果は、テキサス州のサウスウェスト研究所から、２００３年８月１日に提供され、上記の引火点の値７５℃に使用したのと同様の「Ａ」と記された、通常のディーゼルの１つのサンプルについて質量分析測定をしたものを図１０に示し、「Ｂ」と記された内部で泡立ったＨＨＯガスと同じディーゼルの他のサンプルを図１１に示す。
【０１８４】
これらの測定は、ＧＣモデル５８９０シリーズＩＩおよびＭＳモデル５９７２２を有するガスクロマトグラフィ質量分析ＧＣ−ＭＳ(ヒューレットパッカード社製)によって、トータルイオンクロマトグラィ(ＴＩＣ)にてした。ＴＩＣは、ガスクロマトグラフィ(ＳＤＧＣ)にてシミュレーションした蒸留液にて得た。
【０１８５】
使用したカラムは、ＨＰ５ＭＳ３０×０．２５ｍｍであった。キャリアフローは、５０℃および５ｐｓｉのヘリウムでした。注入の最初の温度は５０℃で、毎分１５℃で温度を増加し、最終温度を２７５℃とした。
【０１８６】
図１０に示すクロマトグラフィでは、市販のディーゼルの典型的なパターン、消滅時間および他の特徴を確認できた。しかしながら、図１１に示す内部で泡立たせたＨＨＯガスの同じディーゼルのクロマトグラフィは、前記の走査で大幅に強い反応、より大きな消滅時間、およびさらに大きなａｍｕ値に対するピークのシフトを含めて、大きな構造の違いを示している。
【０１８７】
したがって、引火点の特異な値によって正確に予測できるように、後者の測定は、ディーゼルとＨＨＯガスとの間の結合の存在を追加的に確認できる。同様に、ガスと液体との間の結合は、原子価タイプになり得ないが、ＨＨＯマグネキュールを有するディーゼル分子および結果として起こる結合で生じた磁気分極によって、明らかに磁気タイプになり得る。
【０１８８】
結論として、引火点、および図１０および図１１に示す走査の実験による測定によって、磁気分極のＨＨＯガス中の存在を確認できる。
【実施例４】
【０１８９】
ＨＨＯガスの化学組成上の追加の化学分析は、図１２ないし図１４に示す走査によって、カリフォルニア州のフォルサムのエアー・トキシック・ＬＴＤ社にてされ、Ｈ２およびＯ２がＨＨＯガスの主要な要素であることを確認できた。
【０１９０】
しかし、その測定は、次の特異的なピークの確認を意味している。
ａ）図１２に示す７．２分の消滅時間でのＨ２走査中のピーク
ｂ）図１３に示す４分の消滅時間でのＯ２走査中のピーク
ｃ）図１４に示すＨＨＯガスに含まれる多数の不純物
【０１９１】
図１５は、検出器の特異的なブランクを表し、ガス除去後の残留物質を示している。ブランクが磁気誘導によって上記の走査のピークの保存、種の磁気分極によって単独で説明された発生、およびそれらの結果として生じる磁気誘導を介した装置内部への付着を示すことから、ＨＨＯガス除去後のブランクは特異的である。
【０１９２】
ところが、図１２ないし図１４に示す走査で使用される設備は、原子質量の確認に使用できず、よって上記の特異なピークは、この実験において未確認のままである。
しかし、より大きな質量を有する種がしばらく経ってから消滅することが知られている。よって、Ｈ２およびＯ２の検出後に消滅する種が存在することは、Ｈ２およびＯ２より重い種のＨＨＯガス中の存在の付加的な直接の実験確認であり、追加の実験確認となる。
【実施例５】
【０１９３】
ＨＨＯガスでの最終的な質量分析法の測定は、パーキン・エルマによる水素を検出できる最も敏感な機器の１つである、最近のＧＣ−ＭＳクララス５００を使用することで、フロリダ州のタンパ大学のサンラボで、２００３年９月１０日にした。
【０１９４】
テスト時に利用したカラムは、ＨＨＯを構成するすべての種の分離に理想的に適していなくても、測定は、ＨＨＯガスの構造上について上記の予測ｉ）、ii）およびiii）を完全に確認できた。
【０１９５】
実際に、図１６に示す走査は、基礎種の分離がＧＣ−ＭＳ クララス５００では可能でないが、Ｈ−ＨおよびＨ×Ｈを表す２ａｍｕの基礎種のＨＨＯ中での存在を確認できる。また、この装置は、不十分なイオン化で分離された水素原子を検出できない。ヘリウムがキャリアガスであり、４ａｍｕでのピークが、図１６に示す走査で除かれているので、Ｈ−Ｈ×Ｈ−Ｈを表す４ａｍｕの種は検出できなかった。しかし、ＨＨ×Ｈ−Ｈ×Ｈとしてのみ説明できる５ａｍｕのクリーンな種の存在に注目すべきである。
【０１９６】
図１７に示す走査は、分離された原子状の酸素のＨＨＯ中での存在を確認する質量１６ａｍｕの種が明らかなことを示し、それによって装置での検出ができないことによる、分離された水素原子の追加の存在の間接的な確認を示す。図１７に示す走査は、１７ａｍｕの種Ｈ−Ｏ、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏによる１８ａｍｕの種のＨＨＯ中での存在を示し、その分離は上記の装置では可能でない。
【０１９７】
図１８に示す走査は、明らかにＯ−Ｏ×ＨまたはＯ−Ｏ−Ｈを表す３３ａｍｕと、Ｏ−Ｈ×ＯＨおよび同様の構成を表す３４ａｍｕの種のＨＨＯ中での存在を示す一方で、測定に先立って検出された３５ａｍｕの種が他の走査で確認できた。
【０１９８】
また、そのテストは、マグネキュラ構造を有するすべてのガスに典型的な「ブランク特異形」、すなわちガス除去後の装置のブランクによって、基礎種を検出し続けることを確認でき、単純化のために走査が再生されず、このことから磁気分極のみで説明できる装置の内壁への後者のＯ−Ｈ×ＯＨおよび同様の構成を表す３４ａｍｕの種の特異な付着を確認できた。
【０１９９】
この結果、新規な特徴のすべては、複数の直接的な実験によって確認された。
【０２００】
Ｉ）１ｇ／ｍｏｌ(または８．８％)の特定質量の超過は、Ｈ２およびＯ２の予測された混合物より重い種の存在を確認できた。これによって、おそらく原子価結合を有し得ないＨ原子およびＯ原子にて構成された種の存在を確認した。
【０２０１】
II）図６に示すＩＲ走査は、ＨＨＯガスのために予測される新しい種のすべてを明確に確認できた。これによって、基本的な直接の実験を確認できた。
【０２０２】
III）ＩＲ機器は、従来のガスに対して通常作動するのに対し、図６に示す走査中の同じ機器は、ＨＨＯ注入の１秒後または２秒後に停止することから、マグネキュラ構造を有するすべてのガスに関して通常検出されるように、ＨＨＯガス中の磁気分極の存在の直接的な実験確認となる。このことは、磁気誘導を介して結果として供給管の壁に付着するＨＨＯ種による供給管の目詰まりや、この結果としてガスが機器に入れなくなることや、その後の機器自体の自動的な停止に起因する。
【０２０３】
IV）ＨＨＯガスを含むことに続くディーゼル燃料の引火点の大きな増加は、唯一の可能な説明である。すなわちおそらく原子価タイプになり得ないが、確かに磁気誘導によって磁気タイプになり得るガスと液体との間の結合を示すことから、ＨＨＯガスの磁気分極の直接の明らかな実験結果となっている。
【０２０４】
Ｖ）図１０および図１１に示すディーゼルおよびＨＨＯの混合物の質量分光測定は、ＨＨＯとディーゼルとの間の結合の最終的な実験確認である。同様に、この結合は、磁気誘導によって他の原子を極性化するＨＨＯ中の種の性能を示すことから、ＨＨＯガスの化学組成を確認できる。
【０２０５】
VI）図１２ないし図１８に示す追加の走査は、ＨＨＯガスの磁気分極を確認するためのＨＨＯガス除去後の特異ブランクを含めて、上記の結果のすべてを確認できる。
【０２０６】
VII）タングステンおよびレンガを瞬間的に溶解するＨＨＯガスの性能は、マグネキュラ構造を有するすべてのガスの典型的な特徴である磁気誘導による追加的な浸透に加え、分離されて磁気的に極性化された水素原子および酸素原子、すなわち他の物質の層内での浸透の増加を可能とする非常に低減した「厚み」を有する原子のＨＨＯガス中の存在に最も強い物的確認となる。
【０２０７】
上記の実験による確認は、ｍおよびｎのそれぞれが０の値を有する例外を除き、ｍおよびｎが正の整数値と仮定できる記号ＨｍＯｎを有するＨＨＯ可燃性ガスの説明を確認できる。実際に、上記の様々な分析測定は、以下の存在を確認できる。原子状の水素Ｈ(ｍ＝１、ｎ＝０)；原子状の酸素Ｏ(ｍ＝０、ｎ＝１)；水素分子Ｈ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈ(ｍ＝２、ｎ＝０)；酸素分子Ｏ−ＯまたはマグネキュラＯ×Ｏ(ｍ＝０、ｎ＝２)；ラジカルＨ−ＯまたはマグネキュラＨ×Ｏ(ｍ＝１、ｎ＝１)；水蒸気Ｈ−Ｏ−ＨまたはマグネキュラＨ×Ｈ−Ｏ(ｍ＝２、ｎ＝１)；マグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−ＯまたはＨ×Ｈ−Ｏ×Ｈ(ｎ＝３、ｎ＝１)；マグネキュラＨ×Ｈ×Ｈ−Ｏ×ＯまたはＨ×Ｈ−Ｏ−Ｏ×Ｈ(ｍ＝３、ｎ＝２)など。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】ａは、全空間方向への電子軌道の分布で球体を形成する従来の水素原子を表す図である。ｂは、電子が環状面の回転軸に沿って磁界を生成する環状面内で軌道が極性化した同様の水素原子を表す図である。
【図２】ａは、温度によって引き起こされた回転のいくつかを有する従来の水素分子を表す図である。ｂは、軌道が環状面に極性化されて、水素分子が反磁性であることから反対方向で２つの磁界が生じた場合の従来の分子を表す図である。
【図３】ａは、二量体Ｈ−ＯおよびＯ−Ｈが１０５゜の角度を形成し２つのＨ原子の軌道がＨ−Ｏ−Ｈ平面に垂直な環状面に極性化された従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈを表す図である。ｂは、１つの原子価結合が崩壊され他方の１つの水素原子の崩壊をもたらす水分子にて構成された本発明の中心種を表す図である。
【図４】ａは、極性化された従来の水素分子を表す図である。ｂは、本発明の主な種であって、軌道の環状分極から始まる反対の磁極性間の引力によって生じた２つの水素原子間の結合を表す図である。
【図５】磁気的に原子に結合されて分離され極性化された水素原子を加え、結果として起こる磁気結合を有する水分子で生じるように、極性化された形態で水分子の２つの二量体Ｈ−Ｏにて構成され本発明で初めて確認された新規な化学種を示す図である。
【図６】本発明のＨＨＯガスの質量分光走査を表す図である。
【図７】従来の水素ガスの赤外線走査を表す図である。
【図８】従来の酸素ガスの赤外線走査を表す図である。
【図９】本発明のＨＨＯガスの赤外線走査を表す図である。
【図１０】市販のディーゼル燃料の質量分析を表す図である。
【図１１】泡立ちを介して本発明のＨＨＯガスが内部に吸収された状態で、図１０と同じディーゼル燃料の質量分析を表す図である。
【図１２】本発明のＨＨＯガスの水素含有量の分析検出を表す図である。
【図１３】本発明のＨＨＯガスの酸素含有量の分析検出を表す図である。
【図１４】本発明のＨＨＯガスに含まれる不純物の分析検出を表す図である。
【図１５】ガス除去後の残留物質を示す検知器の変則的なブランクを表す図である。
【図１６】Ｈ−ＨおよびＨ×Ｈを表す２ａｍｕの基礎種のＨＨＯ中の存在、およびＨ−Ｈ×Ｈ−Ｈ×Ｈでのみ説明できる５ａｍｕのクリーンな種の存在を確認するための走査を表す図である。
【図１７】分離された原子状酸素のＨＨＯ中の存在を順番に確認し、Ｈ−Ｏ、Ｈ−Ｏ−ＨおよびＨ×Ｈ−Ｏにて構成された１７ａｍｕの種および１８ａｍｕの種のＨＨＯ中の存在を確認する質量１６ａｍｕの種の明らかな説明を確認するための走査を表す図である。
【図１８】Ｏ−Ｏ×ＨまたはＯ−Ｏ−Ｈを表す３３ａｍｕと、Ｏ−Ｈ×Ｏ−Ｈおよび同様の構成を表す３４ａｍｕの種とのＨＨＯ中の存在を確認するための走査を表す図である。
【図１９】電解槽を示す分解組立図である。
【図２０】補助電極の第１群が陽極電極に接続され、補助電極の第２群が陰極電極に接続された電解槽の変形例を示す平面図である。
【図２１】図２０に示す電解槽の電極プレートを固定する機構を示す斜視図である。
【図２２】車両に用いるときの電解槽の一体化を示す概略図である。
【図２３】車両に用いるときの電解槽の一体化を示す概略図である。
【図２４】溶接システムに用いるときの電解槽を示す概略図である。
【符号の説明】
【０２０９】
２ 電解槽
４ 電解室
12 ガス貯蔵領域
14 主要電極としての陽極電極
16 主要電極としての陰極電極
20 ラック
24,26,28,30 補助電極
50 ファン
52,54,56,58 補助電極としての第１の補助電極
62,64,66,68 補助電極としての第２の補助電極
72 固定具としてのホルダロッド
110 電線としてのチェック線であるチェックエンジン光電線
112 電線としての制御線
114 酸素センサ
116 ＲＣ回路
118 抵抗
120 コンデンサ
311 ファンとしての発生器ファン
314 ラジエータ
316 加液手段としてのポンプ
318 電解質容器
319 電解液としての水性電解液
330,332 乾燥手段としてのタンク
【国際調査報告】
2007519827.tif 000027