(57)【要約】  本発明、駆動信号を生成する信号生成システムを備える水素生成システムに関する。信号処理システムは、前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する。水素生成チャンバは、前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する。【選択図】図１
2018505307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス状のＤＣ信号である駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、前記水素生成チャンバは、
前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備え、
前記信号処理システムは、
前記水素生成チャンバの陽極と連結される正リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極と連結される負リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備える、水素生成システム。
【請求項２】
駆動信号を生成する信号生成システムであって、
パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、
前記パルス状のＤＣソース信号を受信し、前記駆動信号を生成する一方向遮断回路と、
前記駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバであって、前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、
前記水素生成チャンバの陽極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える正リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える負リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備える、水素生成システム。
【請求項３】
駆動信号を生成する信号生成システムであって、
パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、
前記パルス状のＤＣソース信号を受信し、前記駆動信号を生成する一方向遮断回路と、
前記駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバであって、
前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、
前記水素生成チャンバの陽極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える正リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える負リアクタンス回路と、
前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備え、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が、前記円筒状の陽極内に位置する前記少なくとも１つの陰極の外径の２，４００％〜２，６００％であり、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する前記少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが、前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極の内径の１９０％〜２１０％である、水素生成システム。
【請求項４】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記水素生成チャンバは、
前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える水素生成システム。
【請求項５】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記水素生成チャンバは、
前記原料を収容し、少なくとも部分的にグラファイトから構成される少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内において前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極の長手方向中心線に沿って位置し、少なくとも部分的にタングステンから構成される少なくとも１つの陰極と、を備える水素生成システム。
【請求項６】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する同軸水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記水素生成チャンバは、
前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備え、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が、前記円筒状の陽極内に位置する前記少なくとも１つの陰極の外径の２，４００％〜２，６００％であり、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する前記少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが、前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極の内径の１９０％〜２１０％である、水素生成システム。
【請求項７】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路を備える、水素生成システム。
【請求項８】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路を備える、水素生成システム。
【請求項９】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極を前記水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路を備え、前記帰還回路は、コンデンサ部品を備え、前記コンデンサ部品は、少なくとも部分的に、
前記水素生成チャンバの物理的特性と、
前記水素生成チャンバ内に収容される前記原料の物理的特性と、
のうちの１つ以上に基づく大きさを有する、水素生成システム。
【請求項１０】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極に連結される負リアクタンス回路を備える、水素生成システム。
【請求項１１】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極に連結される負リアクタンス回路を備え、前記負リアクタンス回路は、
コンデンサ部品と並列なインダクタ部品を備え、前記コンデンサ部品は、少なくとも部分的に前記水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有する、水素生成システム。
【請求項１２】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陰極に連結される負リアクタンス回路を備え、前記負リアクタンス回路は、
コンデンサ部品と並列なインダクタ部品を備え、前記コンデンサ部品は、少なくとも部分的に前記水素生成チャンバ内に収容される前記原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有する、水素生成システム。
【請求項１３】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陽極に連結される正リアクタンス回路を備える、水素生成システム。
【請求項１４】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陽極に連結される正リアクタンス回路を備え、前記正リアクタンス回路は、
コンデンサ部品と並列なインダクタ部品を備え、前記コンデンサ部品は、少なくとも部分的に前記水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有する、水素生成システム。
【請求項１５】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号処理システムは、前記水素生成チャンバの陽極に連結される正リアクタンス回路を備え、前記正リアクタンス回路は、
コンデンサ部品と並列なインダクタ部品を備え、前記コンデンサ部品は、少なくとも部分的に前記水素生成チャンバ内に収容される前記原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有する、水素生成システム。
【請求項１６】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記駆動信号は、パルス状のＤＣ信号である、水素生成システム。
【請求項１７】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号生成システムは、
パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、
少なくとも１つの非対称的な導電性部品を備え、前記パルス状のＤＣソース信号を受信し、前記駆動信号を生成する一方向遮断回路と、
前記駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える、水素生成システム。
【請求項１８】
駆動信号を生成する信号生成システムと、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する信号処理システムと、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する水素生成チャンバと、を備える水素生成システムにおいて、
前記信号生成システムは、
パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、
少なくとも１つの非対称的な導電性部品を備え、前記パルス状のＤＣソース信号を受信し、前記駆動信号を生成する一方向遮断回路と、
アースに接地されるコンデンサを備え、前記駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える、水素生成システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、「ポリフォニック法並びにそれに関する装置及び配置」との名称で２０１４年１２月１５日に出願した米国仮特許出願第６２／０９１，７０２号の利益を主張するものであり、その全内容がここに参考文献として援用される。
【０００２】
本出願は、「エネルギ抽出システム及び方法」との名称で２０１５年２月９日に出願した特許文献１の一部継続出願であり、その全内容がここに参考文献として援用される。
【技術分野】
【０００３】
本開示は、水素生成システムに関し、より詳細には、原料から水素を生成するために加水分解を用いる水素生成システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
現在、先進国によって消費されるエネルギの大部分が、化石燃料由来のものである。残念ながら、化石燃料から生成されるエネルギへの過度の依存に関して十分に裏付けされた問題が多くあり、例えば、温室効果ガスの放出によって起こる汚染及び天候の変化、化石燃料の有限性及び保有炭素系エネルギ源の減少、種々の不安定な国及びＯＰＥＣによる石油系エネルギ供給の管理の集中などである。
【０００５】
従って、代替エネルギ源が必要である。このような代替エネルギ源の１つは、加水分解を用いて水素を生成する水素生成システムである。このような水素生成システムは、酸素の存在なしで水素ガスを生成可能であり、このような水素は、産業、商業、及び住居関連目的で使用可能であることが理想的である。
【０００６】
例えば、９９％を超える純度であるときには、水素は、発電機冷却、鉄鋼生産、ガラス生産、並びに、半導体及び光電池生産において使用可能である。９９％未満の純度であるときには、水素は、航空宇宙産業、動物飼料産業、自動車産業、パン製造業、化学産業、エタノール産業、食品加工産業、乳業、食肉産業、製造業、医療産業、接客業、洗濯・ユニフォーム産業、海洋オフショア産業、軍隊・防衛産業、鉱業、石油・ガス産業、製紙・段ボール産業、医薬産業、ゴム産業、鉄鋼・金属産業、タバコ産業、運送業、ワイヤ・ケーブル産業、及び教育産業などの各種産業において使用可能である。
【０００７】
残念ながら、商業、産業、及び住居関連用途における水素の幅広い使用を妨げる多数の大きなハードルがある。これらのハードルは、費用、効率、及び安全性を含む。何よりもまず、昔ながらの方法での水素ガスの生成は、改善をした上での生産（即ち、最初の商業的方法）であっても、非効率的であるか、費用がかかるか、環境に有害である。次に、水素の非常に低い質量及びエネルギ密度によって、十分な質量の水素ガスを一カ所で安全に取得し、ユーザにとって実用的に価値があるものにすることが困難である。結果として、水素は、その生成、圧縮、極低温冷却、維持（圧力及び温度）、収容（非常に小さい分子構造のため）、及び運搬が法外に高くなっている。従って、圧力、温度、可燃性、爆発性、及び低点火エネルギ必要量は、全て、水素の幅広い使用に関する大きな安全上の問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００８８９５８号明細書（米国特許出願第１４／６１６，８５１号）
【発明の概要】
【０００９】
一実施例において、水素生成システムは、駆動信号を生成する信号生成システムを備える。駆動信号は、パルス状のＤＣ信号である。信号処理システムは、駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する。水素生成チャンバは、チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する。水素生成チャンバは、原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える。信号処理システムは、水素生成チャンバの陽極と連結される正リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極と連結される負リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極を水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備える。
【００１０】
以下の１つ以上の特徴を含み得る。信号生成システムは、パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、パルス状のＤＣソース信号を受信し、駆動信号を生成する一方向遮断回路と、駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備えてもよい。正リアクタンス回路は、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備えてもよい。インダクタ部品は、コンデンサ部品と並列であってもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバ内に収容される原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。負リアクタンス回路は、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備えてもよい。インダクタ部品は、コンデンサ部品と並列であってもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバ内に収容される原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。帰還回路は、コンデンサ部品を備えてもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバ内に収容される原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。コンデンサ部品は、２つの個別のコンデンサを備えてもよい。個別コンデンサのうち一番目は、水素生成チャンバの陽極に連結可能である。個別コンデンサのうち二番目は、水素生成チャンバの陰極に連結可能である。帰還回路は、非対称的な導電性部品を備えてもよい。非対称的な導電性部品は、上記２つの個別のコンデンサの間に位置してもよい。少なくとも１つの陰極は、少なくとも１つの中空円筒状の陽極の長手方向中心線に沿って位置してもよい。少なくとも１つの陰極は、少なくとも部分的にタングステンから構成可能である。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、少なくとも部分的にグラファイトから構成可能である。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が、円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極の外径の２，４００％〜２，６００％であってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が２５．０ミリメートルであり、中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その外径が１．０ミリメートルであってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが少なくとも１つの中空円筒状の陽極の内径の１９０％〜２１０％であってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが５０．０ミリメートルであってもよい。
【００１１】
別の実施例において、水素生成システムは、駆動信号を生成する信号生成システムを備える。信号生成システムは、パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、パルス状のＤＣソース信号を受信し、駆動信号を生成する一方向遮断回路と、駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える。信号処理システムは、駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する。水素生成チャンバは、チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する。水素生成チャンバは、原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える。信号処理システムは、水素生成チャンバの陽極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える正リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える負リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極を水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備える。
【００１２】
以下の１つ以上の特徴を含み得る。帰還回路は、コンデンサ部品を備えてもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバの１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。コンデンサ部品は、少なくとも部分的に水素生成チャンバ内に収容される原料の１つ以上の物理的特性に基づく大きさを有してもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が、円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極の外径の２，４００％〜２，６００％であってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が２５．０ミリメートルであり、中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その外径が１．０ミリメートルであってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが少なくとも１つの中空円筒状の陽極の内径の１９０％〜２１０％であってもよい。少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが５０．０ミリメートルであってもよい。
【００１３】
別の実施例において、水素生成システムは、駆動信号を生成する信号生成システムを備える。信号生成システムは、パルス状のＤＣソース信号を生成するパルスＤＣソースと、パルス状のＤＣソース信号を受信し、駆動信号を生成する一方向遮断回路と、駆動信号をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路と、を備える。信号処理システムは、駆動信号を処理し、チャンバ励起信号を生成する。水素生成チャンバは、チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料から水素を生成する。水素生成チャンバは、原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極と、を備える。信号処理システムは、水素生成チャンバの陽極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える正リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極と連結され、インダクタ部品とコンデンサ部品とを備える負リアクタンス回路と、水素生成チャンバの陰極を水素生成チャンバの陽極に連結する帰還回路と、を備える。少なくとも１つの中空円筒状の陽極は、その内径が、円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極の外径の２，４００％〜２，６００％である。少なくとも１つの中空円筒状の陽極内に位置する少なくとも１つの陰極は、その長手方向長さが少なくとも１つの中空円筒状の陽極の内径の１９０％〜２１０％である。
【００１４】
以下の１つ以上の特徴を含み得る。正リアクタンス回路は、帯域消去フィルタとして構成可能である。負リアクタンス回路は、帯域消去フィルタとして構成可能である。
【００１５】
１つ以上の実施例の詳細は、添付の図面及び以下の説明において示す。その他の作用効果は、以下の説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】水素生成システムの線図である。
【図２】図１の水素生成システムに含まれる信号生成システムの線図である。
【図３】図１の水素生成システムに含まれる正リアクタンス回路の線図である。
【図４】図１の水素生成システムに含まれる負リアクタンス回路の線図である。
【図５】図１の水素生成システムに含まれる帰還回路の線図である。
【図６】図１の水素生成システムに含まれる水素生成チャンバの線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
各種図面において同様の要素には同様の符号を付する。
【００１８】
水素生成システムの概要
図１を参照して、水素生成システム１００を示す。水素生成システム１００は、駆動信号１０４を生成する信号生成システム１０２を備えてもよい。駆動信号１０４は、その例として、パルス状のＤＣ信号を含むが、これに限られない。駆動信号１０４は、信号処理システム１０６に対して供給可能であり、信号処理システム１０６は、駆動信号１０４を処理し、チャンバ励起信号１０８を生成可能である。
【００１９】
水素生成システム１００は、水素生成チャンバ１１０を備えてもよく、水素生成チャンバ１１０は、チャンバ励起信号１０８を受信し、水素生成チャンバ１１０内に収容される原料１１４から水素１１２（例えば、ガス状水素）を生成可能である。
【００２０】
上述のように、水素生成システム１００によって生成された水素１１２は、各種産業で使用可能であり、当該産業は、例えば、航空宇宙産業、動物飼料産業、自動車産業、パン製造業、化学産業、エタノール産業、食品加工産業、乳業、食肉産業、製造業、医療産業、接客業、洗濯・ユニフォーム産業、海洋オフショア産業、軍隊、鉱業、石油・ガス産業、製紙・段ボール産業、医薬産業、ゴム産業、鉄鋼・金属産業、タバコ産業、運送業、ワイヤ・ケーブル産業、及び教育産業を含む。
【００２１】
上述のように、水素生成システム１００は、水素生成チャンバ１１０内に収容される原料１１４から水素１１２（例えば、ガス状水素）を生成可能である。原料１１４は、その例として、海水を含むが、これに限られない。従って、ある実施例において、水素生成システム１００は、原料１１４源の近傍に位置してもよい。若しくは、原料１１４は、不図示の搬送ネットワークを介して水素生成システム１００に対して供給可能である。
【００２２】
電解液（例えば、原料１１４）が充填されているときに、水素生成チャンバ１１０は、可変容量性負荷などのように、対応する可変インピーダンス値で反応可能である。パルス状のＤＣ信号（例えば、チャンバ励起信号１０８）が水素生成チャンバ１１０に対して付与されたときに、結果として無効負荷となってもよい。水素生成チャンバ１１０は、チャンバ励起信号１０８のオンサイクルパルス（ＯＣＰ）中に負荷因子をもたらすような閉回路経路を形成可能である。
【００２３】
電解液（例えば、原料１１４）は、その状態が、チャンバ励起信号１０８のＯＣＰ中に化学的且つ電子的に変化してもよい。これらの変化は、原料１１４の荷電状態に影響を与え、上記容量及びインピーダンス値を変更する。このような変化は、水素生成チャンバ１１０の陽極及び陰極に亘る電位差測定によって監視可能である。
【００２４】
信号処理システム１０６によって、チャンバ励起信号１０８のＯＣＰ中におけるインピーダンスマッチング及び容量バランシングがなされてもよい。信号処理システム１０６のバランシングによって、複数の機能が実現可能であり、当該機能は、例えば、リアクタンス回路要求電流を下げつつ、所定の基本周波数を有するチャンバ励起信号１０８を水素生成チャンバ１１０の電極に亘って移動させる機能を含むが、これに限られない。
【００２５】
チャンバ励起信号１０８のオフサイクルパルス（ＯＦＣＰ）中に、信号処理システム１０６のインダクタ部及びコンデンサ部は、水素生成チャンバ１１０の放電時に水素生成チャンバ１１０からエネルギを受けてもよい。
【００２６】
信号生成システムの構成
図２を参照して、信号生成システム１０２の一実施例を示す。信号生成システム１０２は、パルス状のＤＣソース信号２０２を生成するパルスＤＣソース２００を備えてもよい。信号生成システム１０２は、パルス状のＤＣソース信号２０２を受信し、駆動信号１０４を生成する一方向遮断回路２０４を備えてもよい。信号生成システム１０２は、駆動信号１０４をフィルタリングし、ＡＣ成分を除去するフィルタ回路２０６も備えてもよい。
【００２７】
一方向遮断回路２０４は、少なくとも１つの非対称的な導電性部品を備えてもよく、当該部品は、その例として、遮断ダイオードとして機能するオン半導体から入手可能な１Ｎ４００３Ｇダイオードなどのダイオード（例えば、ショットキーダイオード）を含むが、これに限られない。従来の構成において、一方向遮断回路２０４は、２つの非対称的な導電性部品２０８，２１０を備えてもよい。フィルタ回路２０６は、アース２１４に接地されるコンデンサ２１２を備えてもよく、好ましくない任意のＡＣ信号成分を除去するような大きさを有する。コンデンサ２１２は、その例として、マウザーエレクトロニクス製の４７０マイクロファラドコンデンサを含む。
【００２８】
一実施例においては、信号生成システム１０２によって生成される駆動信号１０４は、デューティサイクル２５％未満の駆動信号であってもよい。具体的に、好適な実施形態においては、駆動信号１０４は、そのデューティサイクルが６．５％〜１３％であってもよく、駆動信号１０４の波形の６．５％〜１３％の間では、駆動信号１０４は、その振幅が４．５〜１０ＶＤＣであり、駆動信号１０４の波形の８７％〜９３．５％の間では、駆動信号１０４は、その振幅が０ＶＤＣである。上記の駆動信号１０４の実施例は、例示であり、包括的ではない。従って、これらは、単に、信号生成システム１０２によって利用される各種駆動信号の例である。
【００２９】
信号生成システムの動作
信号生成システム１０２によって生成される駆動信号１０４に関して、その立ち上がり時間は、水素生成チャンバ１１０の全体機能及び性能にとって極めて重要である。従って、一瞬に限りなく近い（例えば、真の垂直スイープに限りなく近い）立ち上がり時間は、水素生成チャンバ１１０の最も効率的な動作をもたらし得る。更に、駆動信号１０４の振幅が増減することによって、水素生成チャンバ１１０の性能、並びに、生成される水素１１２の量を変更可能である。
【００３０】
信号生成システム１０２は、駆動信号１０４のパルス幅及び／又はデューティサイクルの調整のために構成されてもよい。いずれのパルス幅及び／又はデューティサイクル調整も、所望のチャンバ性能に基づいていてもよい。駆動信号１０４のデューティサイクルのタイミングによって、駆動信号１０４の基本周波数が規定される。好適な実施形態において、駆動信号１０４のパルス基本周波数は、１００ヘルツ〜１０キロヘルツの範囲内であってもよい（しかしながら、この範囲外の周波数も利用可能である）。
【００３１】
一方向遮断回路２０４で利用されるダイオード（例えば、非対称的な導電性部品２０８，２１０）は、いくつかの機能を実行可能である。通常、ショットキーダイオードは、その順方向バイアスが、０．１５〜０．４６ボルトの範囲内で約１ｍＡである。このように低い順電圧によって、高いスイッチング速度、並びに、良好なシステム効率をもたらし得る。ショットキーダイオードは、その逆方向回復時間が基本的に一瞬であると考えられる。
【００３２】
これらの２つのダイオード（例えば、非対称的な導電性部品２０８，２１０）によって、立ち上がり時間及び順方向電流ビルドアップを高める第１段電圧クランプがもたらされ、これはＯＣＰの各立ち上げ時に重要となり得る。遮断ダイオード（例えば、非対称的な導電性部品２０８，２１０）によって、水素生成チャンバ１１０の初期充電中における過渡電圧抑制をもたらし得る。これによって、水素生成チャンバ１１０が最も短い時間で最高電圧振幅に達することができる。
【００３３】
また、これらの２つのダイオード（例えば、非対称的な導電性部品２０８，２１０）によって、水素生成チャンバ１１０から復帰した電圧がパルス状のＤＣソース信号２０２に干渉することを防ぎ、これによって、オフサイクル中に下流回路（例えば、信号処理システム１０６）を絶縁しつつ、回復段階にあるこの回路のリアクタンス部が、０．９０ＶＤＣ〜４．５ＶＤＣの範囲内の復帰電圧に晒される。
【００３４】
正リアクタンス回路の構成
図３を参照して、信号処理システム１０６の一実施例を示し、ここにおいて、信号処理システム１０６が正リアクタンス回路３００を備えるように示す。正リアクタンス回路３００は、水素生成チャンバ１１０の陽極３０２に対して連結可能である。
【００３５】
一実施例において、正リアクタンス回路３００は、インダクタ部品３０４と、コンデンサ部品３０６とを備えてもよい。インダクタ部品３０４は、その一例として、マウザーエレクトロニクス製の１０マイクロヘンリーインダクタを含む。インダクタ部品３０４は、コンデンサ部品３０６と並列であってもよい。コンデンサ部品３０６は、水素生成チャンバ１１０の１つ以上の物理的特性（例えば、大きさ、形状、電極の種類、構成、及び寸法）及び／又は水素生成チャンバ１１０に収容される原料１１４の１つ以上の物理的特性（例えば、原料の種類及びその含有物）に少なくとも部分的に基づいた大きさを有してもよい。
【００３６】
インダクタ部品３０４は、いくつかの独立したインダクタから構成又は形成可能であり、当該インダクタは、所望のインダクタンス値を得るように配置可能である（並列又は直列構成）。その上（以下の説明も参照）、コンデンサ部品３０６は、いくつかの独立したコンデンサから構成又は形成可能であり、当該コンデンサは、所望の容量値を得るように配置可能である（並列及び／又は直列構成）。
【００３７】
一実施例において、コンデンサ部品３０６は、複数の個別のコンデンサを備えてもよい。例えば、コンデンサ部品３０６は、並列に配置される３つの個別のコンデンサ（例えば、コンデンサ３０８，３１０，３１２）を備えることによって、並列コンデンサ回路を形成可能である。特定の一実施例において、コンデンサ３０８は、マウザーエレクトロニクス製の４５マイクロファラドコンデンサであってもよく、コンデンサ３１０は、マウザーエレクトロニクス製の１ピコファラドコンデンサであってもよく、コンデンサ３１２は、マウザーエレクトロニクス製の５ナノファラドコンデンサであってもよい。このような並列コンデンサ回路（例えば、コンデンサ３０８，３１０，３１２の並列な組み合わせ）は、インダクタ部品３０４と並列に連結可能であり、並列コンデンサ回路（例えば、コンデンサ３０８，３１０，３１２の並列な組み合わせ）及びインダクタ部品３０４の出力は、水素生成チャンバ１１０の陽極３０２に対して供給可能である。
【００３８】
このような特定の実施例において、正リアクタンス回路３００は、帯域消去フィルタとして構成可能である。当該分野及び信号処理分野において周知のように、帯域消去フィルタ（又は帯域阻止フィルタ）は、ほとんどの周波数をそのまま（即ち、減衰せず）通過させつつ、規定範囲内の周波数を減衰させるフィルタである。その他の任意のＬＣフィルタと同様に、減衰される特定の周波数域は、正リアクタンス回路３００に含まれるコンデンサ（例えば、コンデンサ３０８，３１０，３１２）及びインダクタ（例えば、インダクタ部品３０４）の値に基づいて規定可能である。
【００３９】
負リアクタンス回路の構成
図４を参照して、信号処理システム１０６の一実施例を示し、ここにおいて、信号処理システム１０６が負リアクタンス回路４００を備えるように示す。負リアクタンス回路４００は、水素生成チャンバ１１０の陰極４０２に対して連結可能である。
【００４０】
一実施例において、負リアクタンス回路４００は、インダクタ部品４０４と、コンデンサ部品４０６とを備えてもよい。インダクタ部品４０４は、その一例として、マウザーエレクトロニクス製の１００マイクロヘンリーインダクタを含む。インダクタ部品４０４は、コンデンサ部品４０６と並列であってもよい。コンデンサ部品４０６は、水素生成チャンバ１１０の１つ以上の物理的特性（例えば、大きさ、形状、電極の種類、構成、及び寸法）及び／又は水素生成チャンバ１１０に収容される原料１１４の１つ以上の物理的特性（例えば、原料の種類及びその含有物）に少なくとも部分的に基づいた大きさを有してもよい。
【００４１】
インダクタ部品４０４は、いくつかの独立したインダクタから構成又は形成可能であり、当該インダクタは、所望のインダクタンス値を得るように配置可能である（並列及び／又は直列構成）。その上（以下の説明も参照）、コンデンサ部品４０６は、いくつかの独立したコンデンサから構成又は形成可能であり、当該コンデンサは、所望の容量値を得るように配置可能である（並列及び／又は直列構成）。
【００４２】
一実施例において、コンデンサ部品４０６は、複数の個別のコンデンサを備えてもよい。例えば、コンデンサ部品４０６は、並列に配置される３つの個別のコンデンサ（例えば、コンデンサ４０８，４１０，４１２）を備えることによって、並列コンデンサ回路を形成可能である。特定の一実施例において、コンデンサ４０８は、マウザーエレクトロニクス製の１マイクロファラドコンデンサであってもよく、コンデンサ４１０は、マウザーエレクトロニクス製の１ピコファラドコンデンサであってもよく、コンデンサ４１２は、マウザーエレクトロニクス製の５ナノファラドコンデンサであってもよい。このような並列コンデンサ回路（例えば、コンデンサ４０８，４１０，４１２の並列な組み合わせ）は、インダクタ部品４０４と並列に連結可能であり、並列コンデンサ回路（例えば、コンデンサ４０８，４１０，４１２の並列な組み合わせ）及びインダクタ部品３０４の出力は、水素生成チャンバ１１０の陰極４０２に対して供給可能である。
【００４３】
このような特定の実施例において、負リアクタンス回路４００は、帯域消去フィルタとして構成可能である。当該分野及び信号処理分野において周知のように、帯域消去フィルタ（又は帯域阻止フィルタ）は、ほとんどの周波数をそのまま（即ち、減衰せず）通過させつつ、規定範囲内の周波数を減衰させるフィルタである。その他の任意のＬＣフィルタと同様に、減衰される特定の周波数域は、負リアクタンス回路４００に含まれるコンデンサ（例えば、コンデンサ４０８，４１０，４１２）及びインダクタ（例えば、インダクタ部品４０４）の値に基づいて規定可能である。
【００４４】
帰還回路の構成
図５を参照して、信号処理システム１０６の一実施例を示し、ここにおいて、信号処理システム１０６が帰還回路５００を備えるように示す。帰還回路５００は、水素生成チャンバ１１０の陽極３０２を水素生成チャンバ１１０の陰極４０２に対して連結可能である。
【００４５】
一実施例において、帰還回路５００は、コンデンサ部品５０２を備えてもよい。コンデンサ部品５０２は、水素生成チャンバ１１０の１つ以上の物理的特性（例えば、大きさ、形状、電極の種類、構成、及び寸法）及び／又は水素生成チャンバ１１０に収容される原料１１４の１つ以上の物理的特性（例えば、原料の種類及びその含有物）に少なくとも部分的に基づいた大きさを有してもよい。
【００４６】
コンデンサ部品５０２は、２つの個別のコンデンサ（例えば、コンデンサ５０４，５０６）を備えてもよい。特定の一実施例において、コンデンサ５０４は、マウザーエレクトロニクス製の１マイクロファラドコンデンサであってもよく、コンデンサ５０６は、マウザーエレクトロニクス製の１マイクロファラドコンデンサであってもよい。個別コンデンサのうち一番目（例えば、コンデンサ５０４）は、水素生成チャンバ１１０の陽極３０２に連結可能である。個別コンデンサのうち二番目（例えば、個別コンデンサ５０６）は、水素生成チャンバ１１０の陰極４０２に連結可能である。
【００４７】
帰還回路５００は、非対称的な導電性部品５０８を備えてもよく、このような非対称的な導電性部品５０８は、２つの個別のコンデンサ（例えば、コンデンサ５０４，５０６）の間に位置してもよい。非対称的な導電性部品５０８は、その一例として、マウザーエレクトロニクス製の赤色拡散型Ｔ−１（３ｍｍ）６９６−ＳＳＬ−ＬＸ３０４４ＩＤ等のダイオード（例えば、発光ダイオード）を含むが、これに限定されない。
【００４８】
信号処理システムの動作
リアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び負リアクタンス回路４００）に関して、これらの回路には、複数のコンデンサと並列にインダクタが組み込まれてもよい（上記参照）。ＯＣＰの開始時に、これらのインダクタは、電流におけるいずれの立ち上がりも抑制可能である。このような抑制は、ＯＣＰの立ち上がり時間中の電子クランプの一部であり得る。インダクタと並列なコンデンサは、ＯＣＰの立ち上がり時間中に充電を開始し、水素生成チャンバ１１０の方向における電子流経路を提供可能である。
【００４９】
これらのコンデンサは、水素生成チャンバ１１０の電圧振幅に打ち勝つことができないため、ＯＣＰ時間中に放電することができない。これらのコンデンサは、比較的小型であり、ＯＣＰの立ち上がり時間中にフル充電状態に至り、ＯＣＰの継続中は充電状態を維持可能である。
【００５０】
ＯＣＰ立ち上がり時間中における（インダクタによる）電流変化に対する僅かな抑制は、直ちに解消可能であり、インダクタは、電流に対して磁気的に誘導された抵抗に基づいて電流変化を抑制する。
【００５１】
水素生成チャンバ１１０は、信号処理システム１０６に対する負荷として機能可能であり、水素生成チャンバ１１０は、可変内部抵抗と、可変電圧振幅を有してもよい。水素生成チャンバ１１０は、インダクタ／コンデンサ電子部品と同様に動作可能であり、ＯＣＰの立ち上がり時間中に著しく変化する可変電解条件に基づいて変化が起こり得る。これらの可変条件は、デューティサイクルの長さ分だけ継続可能であり、水素生成チャンバ１１０の充電を引き起こす荷電イオン状態にあってもよい。水素生成チャンバ１１０内における電子密度は、水素生成チャンバ１１０内において著しく増加可能である。このような電子密度は、陰極４０２の外径よりも僅かに大きい外周において最も大きくなり得る。
【００５２】
デューティサイクルのオンサイクル立ち上がり時間及び継続時間によって、電解液（例えば、原料１１４）内における分子極性シフトが起こり得る。このような分子極性シフトには、対応する電磁／静電成分が含まれてもよい。水素生成チャンバ１１０の形状及び配列により、電磁成分は、規定の電子流経路なしにカオス特性を有し、このようなカオス特性は、一定の分子電荷不均衡による電解液（例えば、原料１１４）内における水分子からのガス原子の分子分離に役立つ。
【００５３】
信号処理システム１０６のオフサイクルは、ＯＦＣＰの初めに開始可能である。遮断ダイオード（例えば、非対称的な導電性部品２０８，２１０）は、信号処理システム１０６から信号生成システム１０２を絶縁可能な遮断状態にある。１キロヘルツに設定されるパルス状のＤＣ入力ベース信号は、１秒毎に１０００回遮断状態になり得る。オフサイクルの間、水素生成チャンバ１１０内の電解液（例えば、原料１１４）は、充電状態からリセットされた放電サイクルに変化可能である。このようなオフサイクルの間、全ての電子的相互作用は、水素生成チャンバ１１０から回収（又は収集）されるエネルギによって活性化可能である。
【００５４】
水素生成チャンバ１１０の充電振幅は、３．５ＶＤＣを超える値から１．４ＶＤＣ未満の値まで急速に低下する特性を有してもよい。減退曲線掃引角度は、パルス状のＤＣ入力周波数及びリアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び負リアクタンス回路４００）の構成に依存し得る。
【００５５】
遮断開始時において、発生する第１の低下シーケンスは、電子密度カラム周辺の陰極４０２の落下である。このような高密度電子カラムは、ＯＣＰの結果生じる誘起磁場によって定位置で保持可能である。このような落下によって、水素生成チャンバ１１０からリアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び／又は負リアクタンス回路４００）への電子フラッシュバック（又は急激なエネルギ放出）が起こり得る。これは、静電放電と同様であり、付加的な蓄積エネルギを放出するような極性状態の変化を開始するための経路を電解液（例えば、原料１１４）に対してもたらし得る。
【００５６】
電子カラム近傍の陰極４０２が落下し始めると、負リアクタンス回路４０２における電位の急激な増加がもたらされる。この時、正リアクタンス回路３０２との不均衡がもたらされる場合がある。負リアクタンス回路４０２内のインダクタにおいて、電位が上昇し、これによって、ＯＣＰ中の充電状態とは反対の方向に並列コンデンサを放電させるようなインピーダンス値となり得る。このような状況により、水素生成チャンバ１１０を介してラッチ回路電位を電子流経路として生成可能である。
【００５７】
水素生成チャンバ１１０からの復帰エネルギは、ＡＣ成分を含むＤＣ信号であってもよく、これらのＡＣ成分は、その振幅が比較的小さくてもよい。ＡＣ成分は、遮断シーケンス開始後の分子極性シフト、並びに、水素生成チャンバ１１０の充電状態の不均衡によって活性化可能である。水素生成チャンバ１１０によって生成されるＤＣ成分は、ＡＣ波を正の範囲に変動するようにクランプ可能である。
【００５８】
リアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び／又は負リアクタンス回路４００）におけるコンデンサは、その充電状態がＤＣ成分からの静電放電後に安定化可能である。インダクタは、タイミングシーケンス及びコンデンサ充放電シーケンスのプリロードを提供しつつ、ピーク入力値における回路抵抗を最小化可能である。続いて、コンデンサは、ＡＣ成分の影響下で放電可能である。結果として、埋め込み周波数が増幅され、これらの所定周波数で充放電サイクルがもたらされる。このようなシーケンスは、水素生成チャンバ１１０の分子極性回転が安定化されるまで、若しくは、リアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び／又は負リアクタンス回路４００）の電荷不均衡が軽減されるまで継続可能である。
【００５９】
帰還回路５００は、信号生成システム１０２及び信号処理システム１０６とは逆の極性で構成可能である。帰還回路５００は、水素生成チャンバ１１０のリセット反応に対する二次負荷として機能可能である。帰還回路５００のコンデンサ（例えば、コンデンサ５０４，５０６）は、静電放電サイクルの間、電子を収集し、その後、発光ダイオード（即ち、非対称的な導電性部品５０８）を介して放電可能である。
【００６０】
帰還回路５００は、リアクタンス回路（例えば、正リアクタンス回路３００及び／又は負リアクタンス回路４００）のその他の部分に対する静電放電の影響の最小化に役立つ。その結果、オン、オフ、遮断シーケンスのタイミングの調整が可能である。発光ダイオード（即ち、非対称的な導電性部品５０８）は、静電気干渉を最小化することによって、水素生成チャンバ１１０のリセットシーケンス中のピーク充電振幅の維持に役立つ。
【００６１】
具体的には、静電気によって、発光ダイオード（即ち、非対称的な導電性部品５０８）を介して二次経路を発見可能である。発光ダイオード（例えば、非対称的な導電性部品５０８）は、静電気の通過を可能としつつ、負荷抵抗特性を最小化するような特性を有してもよい。このような経路によって、放電タイミングシーケンスの調整を補助しつつ、コンデンサ（例えば、コンデンサ５０４，５０６）に蓄積された電荷を放出可能である。また、発光ダイオード（即ち、非対称的な導電性部品５０８）の切替又は遮断特性によっても、ＯＣＰ中の電流損失を最小化可能である。
【００６２】
帰還回路５００の逆極性により、回収エネルギの一部は、遮断放電シーケンス中にライド周波数に対して付与されることによって、周波数振幅の増加に役立つ。さらに、二次静電気放電は、水素１１２の所望のガス出力割合を補うことができる。静電気エネルギは、所定の時間間隔の間のみ回収可能であり、当該時間間隔が長すぎると、静電気がＯＣＰ及びＯＦＣＰの適切なシーケンスに干渉する場合がある。従って、コンデンサ５０４，５０６の値は、タイミングシーケンスを最適化するように調整可能である。
【００６３】
水素生成チャンバの構成
図６を参照して、水素生成チャンバ１１０の一実施例を示す。水素生成チャンバ１１０は、原料１１４を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極３０２を備えてもよい。少なくとも１つの陰極４０２は、中空円筒状の陽極３０２内に位置してもよい。陰極４０２は、中空円筒状の陽極３０２の長手方向中心線（即ち、長手方向中心線６００）に沿って位置してもよい。従って、水素生成チャンバ１１０は、陰極４０２及び中空円筒状の陽極３０２が共通の中心線（即ち、長手方向中心線６００）を共有するときには、同軸水素生成チャンバとして構成可能である。
【００６４】
陰極４０２は、少なくとも部分的にタングステンから構成可能である。例えば、陰極４０２は、タングステンロッドであってもよい。中空円筒状の陽極３０２は、少なくとも部分的にグラファイトから構成可能である。例えば、中空円筒状の陽極３０２は、グラファイトブロックから機械加工可能である。
【００６５】
中空円筒状の陽極３０２は、外面６０２と内面６０４とを有し、中空円筒状の陽極３０２の内径（例えば、内径６０６）は、中空円筒状の陽極３０２内に位置する陰極４０２の外径（例えば、外径６０８）の２，４００％〜２，６００％（即ち、２４〜２６倍）である。例えば、好適な実施形態において、中空円筒状の陽極３０２は、その内径（即ち、内径６０６）が２５．０ミリメートルであり、中空円筒状の陽極３０２内に位置する陰極４０２は、その外径（例えば、外径６０８）が１．０ミリメートルであってもよい。
【００６６】
中空円筒状の陽極３０２内に位置する陰極４０２は、その長手方向長さ（即ち、長手方向長さ６１０）が中空円筒状の陽極３０２の内径６０６の１９０％〜２１０％（即ち、１．９〜２．１倍）であってもよい。例えば、好適な実施形態において、中空円筒状の陽極３０２内に位置する陰極４０２は、その長手方向長さが、中空円筒状の陽極３０２の内径（即ち、内径６０６）が２５．０ミリメートルであるときに、５０．０ミリメートルであってもよい。
【００６７】
水素生成チャンバ１１０は、原料再循環システム６１２を備えてもよい。例えば、この図示する特定の実施形態において、原料１１４は、第１の導管６１４及びガス収縮器６１６を介して燃料タンク６１８内に引き出し可能である。燃料タンク６１８は、原料及び触媒濃度を所望のレベルに維持する前処理ゾーンとして機能可能である。原料１１４は、循環ポンプ６２０及び（例えば、原料１１４を所望の温度に維持するための）熱交換器６２２を介して引き出され、導管６２４を介して水素生成チャンバ１１０に戻ることができる。
【００６８】
ガス収集システム６２６は、水素生成チャンバ１１０に対して連結され、水素生成チャンバ１１０によって原料１１４から生成された水素１１２を収集可能である。この図示する特定の実施形態において、水素１１２は、真空ポンプ６３０によって導管６２８を介して引き出し可能であり、その後、冷却トラップ６３２及び流量計６３４を通って、例えば貯蔵容器６３６内に入ることができる。
【００６９】
ある実施形態において、水素生成チャンバ１１０は、複数の個別のチャンバを備えてもよい。従って、中空円筒状の陽極６００は、原料１１４を収容する複数の中空円筒状の陽極６０６を含み、陰極６０２は、複数の中空円筒状の陽極６０６内に位置する複数の陰極６０８を含む。具体的に、水素生成チャンバ１１０は、複数対の陽極／陰極を備えることによって、生成水素１１２を増加させるように構成可能である。
【００７０】
総則
ここにおいて使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的にのみ使用され、本開示を限定するものではない。ここにおいて使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明確に指示がない限り、複数形も同様に含むものである。さらに、用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書において使用されるときに、決まった特徴、整数、工程、動作、要素、及び／又は部品の存在を明確に述べるものであるが、１つ以上の特徴、整数、工程、動作、要素、部品、及び／又はそれらの組み合わせの存在又は追加を除外するものではない。
【００７１】
以下の特許請求の範囲内にある全てのミーンズ又はステップ・プラス・ファンクションの要素の対応する構造、材料、行為、及び均等物は、特許請求の範囲に具体的に記載されるように、特許請求の範囲に記載の他の要素と組み合わせて機能を実施するための任意の構造、材料、又は行為を含むものである。本開示の記載は、例示および説明のためであるが、包括的であること、若しくは、開示された形態での態様に限定することを意図するものではない。本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、多くの修正例及び変形例が当業者には明らかである。本開示の原理及び実用例を最良に説明し、予定されている特定の使用に適するような様々な修正を伴う各種実施形態について他の当業者が本開示を理解することを可能とするために、実施形態を選択の上説明した。
【００７２】
多数の実施例を説明した。従って、本開示をその実施形態を参照して詳細に説明することによって、添付の特許請求の範囲において規定される本開示の範囲から逸脱することなく、修正及び変形が可能であることは明らかである。
【図１】
2018505307.tif 000003
【図２】
2018505307.tif 000004
【図３】
2018505307.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018505307.tif 000007
【図６】
2018505307.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月18日(2017.8.18)
【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】
駆動信号（１０４）を生成する信号生成システム（１０２）と、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号（１０８）を生成する信号処理システム（１０６）と、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料（１１４）から水素を生成し、少なくとも１つの陰極（４０２）と少なくとも１つの陽極（３０２）とを有する少なくとも１つの水素生成チャンバ（１１０）と、を備える水素生成システム（１００）において、前記信号処理システムは、
前記少なくとも１つの陰極（４０２）を前記少なくとも１つの陽極（３０２）に連結する帰還回路（５００）であって、
少なくとも２つの個別のコンデンサを備えるコンデンサ部品と、
前記少なくとも２つの個別のコンデンサの間に位置する少なくとも１つの非対称的な導電性部品と、を備える帰還回路と、
前記少なくとも１つの陰極に連結され、少なくとも１つのコンデンサ部品に対して並列な少なくとも１つのインダクタ部品を備えるリアクタンス回路（４００）と、を備える、水素生成システム。
【請求項２】
前記個別のコンデンサのうち一番目は、前記少なくとも１つの陽極に接続される、請求項１に記載の水素生成システム。
【請求項３】
前記個別のコンデンサのうち二番目は、前記少なくとも１つの陰極に接続される、請求項１に記載の水素生成システム。
【請求項４】
前記非対称的な導電性部品は、ダイオードである、請求項１に記載の水素生成システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのインダクタ部品及び前記コンデンサ部品から形成される並列回路からの出力は、前記水素チャンバの陰極に供給される、請求項１に記載の水素生成システム。
【請求項６】
駆動信号（１０４）を生成する信号生成システム（１０２）と、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号（１０８）を生成する信号処理システム（１０６）と、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料（１１４）から水素を生成し、少なくとも１つの陰極（４０２）と少なくとも１つの陽極（３０２）とを有する水素生成チャンバ（１１０）と、を備える水素生成システム（１００）において、前記信号処理システムは、
前記水素生成チャンバの少なくとも１つの陰極（４０２）を前記少なくとも１つの陽極（３０２）に連結する帰還回路（５００）であって、
少なくとも２つの個別のコンデンサを備えるコンデンサ部品と、
前記少なくとも２つの個別のコンデンサの間に位置する少なくとも１つの非対称的な導電性部品と、を備える帰還回路と、
前記少なくとも１つの陽極に連結され、コンデンサ部品に対して並列な少なくとも１つのインダクタ部品を備えるリアクタンス回路（３００）と、を備える、水素生成システム。
【請求項７】
前記個別のコンデンサのうち一番目は、前記少なくとも１つの陽極に接続される、請求項６に記載の水素生成システム。
【請求項８】
前記個別のコンデンサのうち二番目は、前記少なくとも１つの陰極に接続される、請求項６に記載の水素生成システム。
【請求項９】
前記非対称的な導電性部品は、ダイオードである、請求項６に記載の水素生成システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのインダクタ部品及び前記コンデンサ部品から形成される並列回路からの出力は、前記水素チャンバの陽極に供給される、請求項６に記載の水素生成システム。
【請求項１１】
パルス状のＤＣ信号である駆動信号（１０４）を生成する信号生成システム（１０２）と、
前記駆動信号を処理し、チャンバ励起信号（１０８）を生成する信号処理システム（１０６）と、
前記チャンバ励起信号を受信し、内部に収容される原料（１１４）から水素を生成する水素生成チャンバ（１１０）と、を備える水素生成システム（１００）において、前記水素生成チャンバは、
前記原料を収容する少なくとも１つの中空円筒状の陽極と、
前記少なくとも１つの中空円筒状の陽極（３０２）内に位置する少なくとも１つの陰極（４０２）と、を備え、前記信号処理システムは、
前記水素生成チャンバの少なくとも１つの中空円筒状の陽極と連結される第１のリアクタンス回路（３００）と、
前記水素生成チャンバの少なくとも１つの陰極と連結される第２のリアクタンス回路（４００）と、
前記水素生成チャンバの少なくとも１つの陰極を前記水素生成チャンバの少なくとも１つの中空円筒状の陽極に連結する帰還回路（５００）と、を備える、水素生成システム。
【請求項１２】
前記陽極は、グラファイトから構成される、請求項１１に記載の水素生成システム。
【請求項１３】
前記陰極は、タングステンから構成される、請求項１２に記載の水素生成システム。
【請求項１４】
前記陽極は、中空シリンダであり、前記陰極は、前記シリンダの長手方向中心線に沿って位置する、請求項１３に記載の水素生成システム。
【請求項１５】
前記陽極の内径の前記陰極の外径に対する比は、２４〜２６対１である、請求項１４に記載の水素生成システム。
【国際調査報告】
2018505307.tif 000009
2018505307.tif 000010
2018505307.tif 000011