JP2008274378A - 燃料の添加物として使用できるクリーンな可燃性ガスに水を変換する方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関システム、化石燃料エンジンシステム、ガス溶接システム等に使用でき、水から生成された可燃性ガスの製造設備、システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】電解液を収容する電解室４、電解液に少なくともそれらの一部が浸漬される、陽極電極１４、陰極電極、補助電極２４−３０等を備えた電極槽２おいて、電解液として蒸留水を用い電気分解することにより、ＨＨＯまたは水素高含有ガスといわれる水素、酸素およびこれらの結合物である高効率でクリーンな燃焼燃料を生成する。生成した燃焼燃料は内燃エンジン燃料の添加物や、電灯または溶接機などの炎発生装置の添加物として使用できる。
【選択図】図１９

Description

本発明は、内燃機関システム、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でき、水から生成された可燃性のＨＨＯガスのガス燃焼形態への水または蒸留水の処理設備、システムおよびその方法に関する。また、本発明は、これらシステムに接続された電解槽またはガス発生器にて生成された可燃性のＨＨＯガスの形態に関する。

本発明の分野は、膨大な数の特許対象である。この特許対象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、その他の特許がある。この分野において、後述する多数の文献と同様に、「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ガスおよび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。

水を分離する電解設備およびその方法もまた、膨大な数の特許対象であり、それらの特許対象の中には、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。

本発明は、先行技術と明確に相違する新規性を有している。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。

本発明は、下記の電解槽を使用して蒸留水から生成された、ＨＨＯガスと呼ばれる新規のクリーンな可燃性ガスの構造、特性および適用に関する。

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ガスとは、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、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。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、その代わ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。

本発明の電解槽の第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、電解槽の効率は、０．０７ＵＳドル／標準立方フィート（ｓｃｆ）のＨＨＯガスの直接的な費用となる。この結果、この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。

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、電解槽に利用される電力量は、基本的に水の蒸発に対して不必要である。

この特徴だけでも、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。また、その目的は、生成されたＨＨＯガスの未知の化学的な組成物が第１の重要な特徴であり、電解槽との関係およびいくつかの初期的な適用を確認である。

ＨＨＯガスの第２の特徴は、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の燃焼から熱エネルギの大量な放出まで対応できることである。そして、この第２の特徴は、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。

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が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。

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質は、ＨＨＯガスに環境上の重要性がある。

ＨＨＯガスの第４の重要な特徴は、以下の実験で明らかなとなるように、ガス、液体および固体への特異な付着であり、この付着により、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。

ＨＨＯガスの第５の特徴は、ＨＨＯガスが、約１５０平方インチ（ｐｓｉ）で基本的な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的なＰＶＴ法に従っておらず、２５０平方インチ（ｐｓｉ）以上の高圧状態で液状になることである。この特徴は、発展および商用開発のためにさらに調査されている。

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の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。

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℃、すなわち地球上の物質がすべて昇華できる太陽の彩層中の温度に、ほとんど瞬間的に達する著しい性質を有している。

また、本発明は、水を分離する電解槽を有し、一実施例としては、電解室；水および電解質を含み、上部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される水性電解液；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；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、これら２つの主要電極の間に一定の位置関係に保持された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にて構成され、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る化学種である可燃性ガスを生成する。さらに、これら主要電極および補助電極は、図１９に示すように、平面的な長方形状または正方形状などの金属の比較的単純な設計によって、交換を容易にできる。酸化水素の可燃性ガスは、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に回収される。

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。この内燃機関の燃料効率を向上するための方法は、内燃機関とともに、実施例に記載の電解槽のいずれかを使用する。この電解槽の電極に電位が供給されて、この電解槽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。

電解槽の他の実施例は、電解液を保持する電解室を有している。この電解室は、フランジでカバーに結合されている。この電解室とカバーとの間は、シールされていることが好ましく、このシールは、ネオプレンガスケットであって、フランジとカバーとの間に設置されている。電解液は、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。

電解質は、動作中にガス貯蔵領域が、水性電解液上に形成される量まで電解室に部分的に満たされる。電解槽は、水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２つの主要電極である陽極電極および陰極電極を備えている。これら陽極電極および陰極電極は、ラック中の溝内に挿入されている。このラックは、電解室内に設置されている。１つまたは複数の補助電極もまた、ラック内に設置されている。また、これら補助電極は、少なくとも一部が水性電解液に浸漬され、陽極電極と陰極電極との間に配置されている。さらに、これら陽極電極、陰極電極および補助電極は、ラック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、陰極電極および補助電極は、約０．２５インチの距離ほど互いに離されていることが好ましい。複数の補助電極は、ガス混合物の効率的な発生を可能にさせる。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ることが好ましい。また、これら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より好ましく、約１５個の補助電極が配置されることが最も好ましい。これら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。これら２つの主要電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。これら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。これら２つの主要電極の好ましい金属は、ニッケルである。複数の補助電極は、金属ワイヤメッシュ、金属板、１つまたは複数の孔を有する金属板、あるいは下記の発泡材が好ましい。これら複数の補助電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。これら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、および下記発泡材があるが、これらに限定されない。

さらに好ましい実施例において、補助電極は、ニッケル材にて略形成された高多孔性の発泡材、すなわちニッケルの繊維または粉体と発泡体とを用いて、複合的に網目状に形成された電極であって、発泡材中にニッケルを９９％以上含有させた高い多孔性を有する多孔質な電極で形成してもよい。この種の補助電極の材料としては、ニュージャージ州ワイコフのインコスペシャルプロダクツ社製ＩＮＣＯ（登録商標）ニッケル発泡材C.A.S No.7440-02-0がある。一般に、このニッケル発泡材のニッケル含有量は、１．０ｇ／ｃｃ以上２．７０ｇ／ｃｃ以下の密度で、２５％以上８５％以下に変更できる。ここで、このニッケル発泡材中の９９％以上のニッケル含有量、およびステンレス鋼板中の約１４％のニッケル含有量は、後述のように新規の酸化水素の可燃性ガスを生成するときに優れた結果を示す。さらに、補助電極は、隣接する補助電極のうちの一方が、発泡材で形成され、対向する他方の補助電極が、略ステンレス鋼材で形成され、これら補助電極は、電解槽内のすべての電極の両側の表面積全体に亘って単一の可燃性ガスの形成を引き起こす新規の電流、またはプラス（＋）およびマイナス（−）のイオンの流れを生じさせる。これら補助電極は、これら補助電極の構成を他の構成にすることも可能であるが、所望の酸化水素ガスを生成するときに非常に有効であることが分かっている。

電解槽の動作中には、陽極電極と陰極電極との間に電圧が印加され、新規なガスが生成させてガス貯蔵領域に回収される。このガス貯蔵領域に貯蔵されるガス混合物は、出口を通って、ガス貯蔵領域を抜け出て、最終的に内燃機関の燃料システムに供給される。陽極電極は、接触器に電気的に接触しており、陰極電極は、他の接触器に電気的に接触している。接触器は、金属にて構成され、陽極電極および陰極電極上に位置するように、経路に溝が形成されている。接触器は、カバーに設けられた孔に挿通されたロッドに取り付けられる。これら孔に、ねじ山が形成され、ロッドは、孔にねじ止めされるねじ山ロッドである。陽極電極および陰極電極は、ラック内の経路および溝によって所定の位置に保持されていることから、接触器もラックを保持している。したがって、カバーは、電解室にボルトにて締められている場合に、ラックは電解室の下部に保持されている。電解槽は、任意的に圧力安全弁およびレベルセンサを有している。圧力安全弁は、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、電解槽は、電解室の圧力がモニタされるように、圧力計を備えていてもよい。さらに、この電解槽は、この電解槽から熱を取り除く１または複数のフィンを任意的に有している。

この電解槽の変形例では、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ており、ラックの溝内で経路に挿入されている。このラックは、ポリ塩化ビニル（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複数の補助電極の一定の位置関係は、これら２つの主要電極および複数の補助電極の各電極が略平行で、これら各電極は、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。また、これら各電極は、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れていることがより好ましく、約０．２５インチが最も好ましい。この一定の位置関係は、これら各電極を保持するラックにて保持されている。これら各電極は、これら各電極を離して画定するラックの溝に取り付けられている。さらに、これら各電極またはラックを必要に応じて交換できるように、これら各電極がラックから取り外し可能である。さらに、上述のように、これらラック、陽極電極および陰極電極が所定の位置に保持され、補助電極もホルダロッドにてラックに固定されるので、これら補助電極も所定の位置に保持されている。

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。可燃性ガスは、回収されて回収タンクに一時的に収容される。回収タンクは、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を任意的に備えている。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ールドに順に接続されている。圧力管路中で炎が広がるのを防ぐために、引火防止器が圧力管路に任意的に取り付けられている。さらにまた、圧力管路は、エンジン吸気マニホールド中へガス混合物が流れ込むのを規制する孔を有している。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インチの孔の直径は１リットルエンジンに適しており、約０．０６インチの孔の直径は２．５リットルエンジンに適しており、約０．０７５インチの孔の直径は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の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る。さらに、メインスイッチが作動する場合は、車両バッテリによって動力がソレノイドへ供給される。車両バッテリによって動力がガス混合用のソレノイドに供給されて、ガス混合物がエンジン吸気マニホールドに供給された場合は、ガス混合用のソレノイドが開く。また、このソレノイドは、電解槽中の電解液の量が少なくなり過ぎた場合に、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、車両で使用する場合には、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。これは適切でなく、燃料効率の悪化を引き起こす。

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、前記の方法では、上記の電解槽システム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。

他の実施例では、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、あるいはエンジンシステムに組み込まれている。これらのシステムは、上部および下部を有し、内部に電解液を有する電解質容器を備えている。ここで、この電解液は、水であることが好ましい。電解質容器は、この電解質容器の上部の周囲を密封するように位置し破れたまたは浸透性を有するプレートを備えている。このプレートは、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。

自己生成水素酸素ガス発生システムは、一端が電解質容器の下部に接続されたポンプ、好ましくは電磁ポンプを備えている。このポンプの他端は、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接続されている。この導電体は、一端が接地されている。また、この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。さらに、この導電体の他端は、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。

圧力コントローラは、電解質容器に接続され、この電解質容器内の圧力をモニタする。この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、水素および酸素の電解槽発生器内の導電体によって処理されて、水素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、水素および酸素の電解槽発生器内の導電体によって処理されて、水素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ために必要な値未満である。

この自己生成オンデマンドの水素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、この逆止弁は、反対側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。

さらに、このシステムは、プレート上の電解質容器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を備えており、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ている。このガス管の他端は、他の乾燥フィルタ手段またはタンクに接続されている。

さらに、このシステムは、このシステムの一端が電解質容器の上端に流体が移動できるように連通され、ガス管に対して流体が移動できるように連通された減圧弁を有している。ガス管は、ラジエータに接続されている。

さらに、溶接システムは、電源から水素および酸素の電解槽発生器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。

マイクロプロセッサに制御される第２の切断スイッチは、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む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。この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。

マイクロプロセッサに制御される極性変更システムは、水素および酸素の電解槽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、システムの手動による遮断に続く冷却段階全体に亘ってファンおよびポンプの動作を継続させる。

生成させたガスまたは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、水素フラッシュ抑制逆止弁である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直接的に供給される。

上述のように、電解槽にて生成された水素および酸素の種からの炎は、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。

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性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。

ＨＨＯまたは酸化水素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、以下に示す。

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、このＨＨＯガスは、一般的に２／３（６６．６６体積％）の水素（Ｈ_２）と、１／２（３３．３３体積％）の酸素（Ｏ_２）とにて構成されている。

従来のＨ_２ガスおよびＯ_２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ため、生成されたＨＨＯガスは、新規で特異なものである。

この点は、ＨＨＯガスの性質を、６６．６６％Ｈ_２および３３．３３％Ｏ_２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、６６．６６％Ｈ_２および３３．３３％Ｏ_２の混合物ガスは、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ないので、生成されたＨＨＯガスの化学構造が新規のものであることが分かる。

ＨＨＯガスが新規の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、「磁気的に磁性化された原子状の水素」、すなわち電子が磁性化され、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。

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、この特徴は、ＨＨＯガスの特徴のすべてを説明することについて、計算からでは不十分であることが、以下の説明である。したがって、基本的な新規の点は、図１ｂに示すように、「磁性化された原子状の水素」を用いることである。

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、図２ａに部分的に示すように、熱回転にて生じるＨ_２分子の大きさが、タングステンまた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またはレンガの迅速な溶解を防止する。上述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、分子自身が磁性化されている。

実際に、図１ｂに示す磁性化された水素原子、および図２ｂに示す磁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、物質の軌道を磁性化させる。しかしながら、タングステンおよびレンガの磁性化された軌道は、略静止している。よって、磁気誘導は、物質内の奥深くで、磁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に生じる。

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に示す磁性化された分布を確実に有する水分子Ｈ_２Ｏ＝Ｈ−Ｏ−Ｈの性質を有している。

また、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子は、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、および水素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「電気的磁性化」、すなわち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、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ており、図３ａに示すように、Ｈ−ＯおよびＯ−Ｈの二量体の間に、１０５゜の特異角を形成させる。

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、非常に強い磁界を形成することから、電荷による斥力を超える値を有している。

次いで、Ｈ−Ｏ−Ｈ分子の自然な構成では、酸素にて生じる強い電気的磁性化が、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。

ところが、Ｈ−Ｏ−Ｈの強い電気的磁性化がなくなるとすぐに、磁性化された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。

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、再び電気的磁性化のない状態で、軌道の環状体分布の反対の磁性間の引力が、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。

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であることから、Ｈ×Ｈ−Ｏは、特別な「マグネキュール」である。

上記の水分子の再配列の有効性は、Ｈ−Ｏ−Ｈ種が液体の場合に、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Ｈ×Ｈ−Ｏ種がガスであることは、水素が１以上１６以下の原子質量単位（ａｍｕ）比で、酸素よりも非常に軽いことなどの様々な理由による。この結果、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。

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、液状からガス状への必要な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。

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」の確認を明確に欠くことから、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、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、この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。

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。

別の点は、Ｈ−Ｏ−Ｈ構成から新規の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、科学的な単なる用語ではない「引力の物理源」についての正確な確認である。

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Ｈ×Ｈ−Ｏマグネキュールが大気温および大気圧で液体でないことは、例えば安定した水素結合が生じない場合に、Ｏ原子のまわりでＨ×Ｈの二量体が回転することによる。

結果として、図３ａに示す従来のＨ−Ｏ−Ｈ構成から図３ｂに示す新規のＨ×Ｈ−Ｏ構成への変換は、液状からガス状への明らかな変換を意味する。

本発明の第１の最も重要な確認は、水分子の電気的磁性化の除去が、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。

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。

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磁性化された原子状の水素を確実に有することから他の新規な点であって、Ｈ×Ｈの態様は、これらＨ×Ｈの磁性化が水分子中で自然に起こり、主として新規の電解槽によって有用な形態となる。

個々の磁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。

ところが、２つ以上の磁性化されたＨ原子が図４ｂに示すように結合した場合は、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Ｈ−Ｈ種の半径が水素原子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。

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の混合物によると予測される。

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程度のわずかな値であるので、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では、同一に見える。

Ｈ×Ｈ種は、Ｈ−Ｈ種に全くない別個の磁気特性を有し、それらＨ×Ｈ種とＨ−Ｈ種と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分子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。

従来の原子価結合Ｈ−Ｈを超える結合Ｈ×Ｈの弱い性質が、物理化学的な説明に重要なことも注目すべきである。このＨ×Ｈの唯一の説明は、「磁性化された原子状の水素」、すなわち図１ｂに示す磁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。

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、上記のように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示す必要に応じ、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ガスを唯一説明できる物理化学的な根拠となる新規なＨ×Ｈ種が存在することを明らかにする非常に強いものである。

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、この酸素の２つの価電子の軌道が空間全方向に分布するが、Ｈ原子の対応する磁性化に対して平行な環状面への磁性化を有している。

１つのＨ原子の原子価結合が崩壊するとすぐに、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磁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。

次いで、ＨＨＯガスに含まれる酸素は、最初に新規のマグネキュラＯ×Ｏ種となり、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との混合物を生じさせる結果となる。

Ｏ−Ｏ種は、３２ａｍｕの質量を有する。また、新しいＯ×Ｏ種はＨ×Ｈ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は検出できない。

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。この多数の種の追加が可能であることは、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、この原子価結合が途切れた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種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。

したがって、増加するａｍｕ値の位から、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。

まず、Ｈ−Ｈ×Ｈ種と同様に、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。

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おり、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。

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）である。（Ｈ−Ｈ）×（Ｈ−Ｈ）種の生成に必要とされる磁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）種が存在すると予想される。

４つ以上の水素原子を有する追加の種は可能であるが、これら４つ以上の水素原子を有する追加の種は、温度による衝突下でとても不安定で、ＨＨＯガス中での存在が１００万分の１であると予測される。したがって、４ａｍｕ以上１６ａｍｕ以下の間のＨＨＯガスには、余り多くの種が存在しないと予測される。なお、１６ａｍｕ以下の部分は酸素を示す。

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％の変換率を有するマグネキュールＨ×Ｏである。このＨ×Ｏ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。

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種の新規なマグネキュラ構成である。このＨ×Ｈ−Ｏ種と、従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈ種との蒸気の状態での相違は、赤外線検出器および他の検出器によって容易に確認できる。

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である。さらに生じ得る種は、２０ａｍｕの質量を有するＨ×Ｈ−Ｏ−Ｈ×Ｈ種である。

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が存在する大きな可能性を有している。

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２つの二量体Ｈ−Ｏの磁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。

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。

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。

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）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。

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の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％以下の範囲と予測される。

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の構成を表し、１７ａｍｕより大きな質量は、式ｎ×１＋ｍ×１６にて表され、ｐｐｍ程度の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）があり、新しい種が微量に含まれている。

上記の理論的な考察は、可燃性のＨＨＯガスが、クラスタＨ_ｍＯ_ｎ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Ｈ_２＝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Ｏ_２＝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または図３ｂに示す水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。

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Ｈ_ｍＯ_ｎから可燃性のＨＨＯガスの化学構造を説明できる。

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。

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では、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。

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、このＨＨＯガスがＨ_２およびＯ_２の混合物からなるということである。このＨＨＯガスがＨ_２およびＯ_２の混合物であることは、６６．６６％Ｈ_２および３３．３３％Ｏ_２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Ｈ_２およびＯ_２の混合物を意味している。

したがって、このＨＨＯガスは、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、このＨＨＯガスは、予測された６６．６６％Ｈ_２よりも２ａｍｕの種の６０．７９％のみを含んでおり、３３．３３％Ｏ_２よりも３２ａｍｕの種の３０．３９％のみを含んでいる。

これらの測定は、ＨＨＯガスが、Ｈ_２およびＯ_２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、ＨＨＯ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は、Ｈ_２を超える過剰なＯ_２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Ｈ_２および２．９４％のＯ_２のＨＨＯガス中の存在を示している。

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に示す走査では、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。

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。

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。

３）唯一の合理的な説明として、Ｈ×Ｈ−Ｏ種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。

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。

５）原子状の酸素を表す１６ａｍｕの小さいが明確に確認できるピーク。

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の他より小さいが明確に確認できるピーク。

７）新しい種（Ｈ−Ｏ）×（Ｈ−Ｏ）の存在を確認する３４ａｍｕの小さいが明確に確認できるピーク。

８）新しい種（Ｈ−Ｏ）×（Ｈ−Ｏ）×Ｈの予測を確認する３５ａｍｕのより小さいが明確に確認できるピーク。

９）ｐｐｍ程度と予測される多数の追加した小さなピーク。

通常、赤外線（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。

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・エルマ赤外線スキャナモデル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Ｈ_２ガス、２）図８に示す従来のＯ_２ガス、３）図９に示すＨＨＯガスである。

これらの走査検査は、ＨＨＯガスとＨ_２ガスおよびＯ_２ガスとの間の実質的な差を示す。Ｈ_２＝Ｈ−ＨおよびＯ_２＝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、これらＨ_２＝Ｈ−ＨおよびＯ_２＝Ｏ−Ｏの赤外線の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の赤外線走査は、最初に、ＨＨＯガスが非対称構造であることを示しており、同じ特徴がＨ_２ガスおよびＯ_２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。

さらに、Ｈ_２ガスおよびＯ_２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、Ｈ_２が図８に示す走査で確認できるように、Ｏ_２が１つの振動赤外線周波数および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つのみの支配的な赤外線値を有することである。

図９に示すＨＨＯガスの赤外線走査は、追加の新しさを明らかにする。第１に、ＨＨＯガスの走査は、約３０００の波長で集めた少なくとも９つの異なる赤外線周波数、および約１５００の波長での別個の赤外線周波数の存在を明らかにする。

これら測定は、図６に示す赤外線走査で検出された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。

実際に、分子Ｈ−Ｏ−Ｈの水蒸気は、波長３７５６、３６５７、１５９５、またはこれらの組み合わせ、およびこれらの波長の赤外線周波数を有する。図７に示すＨＨＯガスの走査は、１５９５付近の赤外線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の水でないことを確認できる。

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。

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。

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。液体燃料は、原子価タイプになりえないが、磁性化された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。

こ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。

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フィ（ＴＩＣ）にてした。このトータルイオンクロマトグラフィ（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で得た。

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のヘリウムとした。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。

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、前記の走査で非常に強い反応、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変更を含めて、大きな構造の違いを示している。

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、図１１に示すクロマトグラフィの測定は、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。

結果として、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、磁気分極したＨＨＯガスの存在を確認できる。

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・トキシック・ＬＴＤ社にてされ、Ｈ_２およびＯ_２がＨＨＯガスの主要な要素であることを確認できた。

しかし、この測定は、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Ｈ_２走査中のピーク。

ｂ）図１３に示す４分の消滅時間でのＯ_２走査中の大きなピーク。

ｃ）図１４に示すＨＨＯガスに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示し、ガス除去後の残留物質を示している。この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。

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、Ｈ_２およびＯ_２の検出後に消滅する種が存在することは、Ｈ_２およびＯ_２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。

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。

テスト時に使用したカラムは、ＨＨＯを構成するすべての種の分離に適していなくても、測定は、ＨＨＯガスの構造について上記の予測ｉ）、ii）およびiii）を完全に確認できた。

実際に、図１６に示す走査は、基本種の分離が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の基本種の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、Ｈ−Ｈ×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。

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ガス中での存在を示し、その分離は上記装置では可能でない。

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×Ｏ−Ｈ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の種を確認できた。

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、基本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Ｏ−Ｈ×Ｏ−Ｈ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。

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。

Ｉ）１ｇ／ｍｏｌ（または８．８％）の特定質量の超過は、Ｈ_２およびＯ_２の予測された混合物より重い種の存在を確認でき、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。

II）図６に示す赤外線走査は、ＨＨＯガスのために予測される新しい種をすべて明確に確認できた。これによって、基本的な直接の実験を確認できた。

III）赤外線検出器は、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赤外線検出器は、ＨＨＯガス注入の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、結果としてＨＨＯガスを機器に注入できなくなることによる、その後の機器自体の自動的な停止に起因する。

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幅な増加は、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的な明らかな実験結果となっている。

Ｖ）図１０および図１１に示すディーゼルおよびＨＨＯの混合物の質量分析測定は、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磁性化するＨＨＯ中の種の性質を示すことから、ＨＨＯガスの化学組成を確認できる。

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ガス除去後の特異的なブランクを含めて、上記の結果のすべてを確認できる。

VII）タングステンおよびレンガを瞬間的に溶解するＨＨＯガスの性質は、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磁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。

上記の実験確認は、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Ｈ_ｍＯ_ｎを有するＨＨＯ可燃性ガスの説明を十分に確認できる。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（ｍ＝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。

電解槽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。

「電解槽」の語は、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。電解槽は、電解室に相当する。

「陰極」の語は、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。

「陽極」の語は、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。

「電解質」の語は、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、電解槽中で陽極と陰極との間に電気を導くために使用される。

「内燃機関」の語は、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。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。

電解槽の分解組立図を示す図１９を参照して説明する。電解槽２は、電解液を保持する電解室４を有している。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。この電解室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。

電解質は、動作中にガス貯蔵領域12が、水性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、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。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０．２５インチの距離ほど互いに離されていることが好ましい。図１９に示すように、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、平板状でなくてもよいが、一般的に略平板状の材料で形成されている。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を可能にさせる。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。また、これら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。これら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。これら２つの主要電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。これら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。これら２つの主要電極の好ましい金属は、ニッケルである。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。これら複数の補助電極のそれぞれは、金属板がより好ましい。これら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、および上記発泡材があるが、これらに限定されない。

また、図１９に示すように、電解槽２の動作中には、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に位置するように、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。よって、これら接触器32，33、ラック20、溝18および経路34，35のすべては、各陽極電極14および陰極電極16を所定の位置に互いに平行に保持する保持手段として機能する。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、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、この電解槽２は、外部の熱処理槽として機能し、かつ電解槽２から熱を取り除く１または複数のフィン50を任意的に有している。図１９および上記から分かるように、この電極槽は、この電極槽に接続される構成部品および配管の圧力を適宜作動させることによって、閉鎖系または加圧系のシステムとして使用できる。

図２０を参照して電解槽の変形例を説明する。図１９に示すように、補助電極は、互いに電気的に接続されていない。陽極電極および陰極電極のそれぞれに対してのみ出力が与えられる。この図２０に示す実施例では、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70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60にて陰極電極16に接続されている。図１９と同様に、これら補助電極は、上記の発泡材にて構成してもよく、これら補助電極は、ステンレス鋼や、図１９に示す電極槽の電極の発泡材に似たもので構成されていてもよい。電極プレートを固定する機構を斜視図である図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に挿入されたホルダロッド72にて保持されて固定されており、ラック20の溝18内で経路74に挿入されている。なお、補助電極のすべてが図２１に示されているわけではない。

ラック20は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、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複数の補助電極の一定の位置関係は、これら２つの主要電極および複数の補助電極が略平行で、これら各主要電極および補助電極は、それぞれ約０．３８ｃｍ（０．１５インチ）以上約０．８９ｃｍ（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、これら各主要電極および補助電極は、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つの主要電極および複数の補助電極を一定の位置関係で保持するラックにて保持されている。これら２つの主要電極および複数の補助電極は、これら各電極を離して保持するラックの溝に取り付けられている。さらに、これら２つの主要電極および複数の補助電極またはラックを必要に応じて交換できるように、これら２つの主要電極および複数の補助電極は、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が所定の位置に保持され、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、これら補助電極も所定の位置に保持されている。

図１９および図２０に示す電極の構成のさらに好ましい変形例において、図２５は、補助電極24，26，28，30…が不明確であり、複数の陽極電極14および陰極電極16が電源に接続されていない状態で出力に接続されている構成を示している。補助電極は、平板状の陽極電極14の間、平板状の陰極電極16の間、または所定の平板状の陰極電極16と平板状の陽極電極14との間に位置し、出力は、囲いである電解室４に与えられる。この構成は、均一な電圧をプレート状の電極全体に亘って印加できる。

図２２および図２３には、内燃機関を備え電解槽の配管系統および電気的動作を表す構成が示されている。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。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インチの孔の直径は１リットルエンジンに適しており、約０．０６インチの孔の直径は２．５リットルエンジンに適しており、約０．０７５インチの孔の直径は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。さらに、車両で使用する場合には、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の電線110，112は、ＲＣ回路116を備えていることが好ましい。このＲＣ回路116は、抵抗118およびコンデンサ120を有している。この抵抗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回路を起動させ、ガスが供給されていないときにＲＣ回路を停止させる。

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システム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。

水素および酸素のガス電解槽発生器システム300の他の実施例のフロー図である図２４には、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た構成が示されている。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に組み入れて使用することもできる。このシステム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、この電解液は、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。

さらに、自己生成水素酸素ガス発生システム300は、一端が電解質容器318の下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。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、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。

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。この電解質容器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によって処理されて、水素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ために必要な値未満である。

この自己生成オンデマンドの水素酸素発生システム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、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。

さらに、このシステム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、他の乾燥フィルタ手段またはタンク332に接続されている。

さらに、このシステム300は、このシステム300の一端が電解質容器318の上端に流体が起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。

さらに、溶接システム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。

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。この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。

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、システム300の手動による遮断に続く冷却段階全体に亘ってファンおよびポンプの動作を継続させる。

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。

上述の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。

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。正確には、明細書中の用語は、限定的な記載の用語であって、発明の要旨および範囲から逸脱することなく様々な変更をしてもよい。

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示す図である。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磁性化した同様の水素原子を示す図である。 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示す図である。ｂは、軌道が環状面に磁性化されて、水素分子が反磁性であることから反対方向で２つの磁界が生じた従来の分子を示す図である。 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磁性化された従来の水分子Ｈ−Ｏ−Ｈを示す図である。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示す図である。 ａは、磁性化された従来の水素分子を示す図である。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示す図である。 磁気的に原子に結合されて分離され磁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、磁性化された形態で水分子の２つの二量体Ｈ−Ｏにて構成された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。 本発明のＨＨＯガスの質量分光走査を示す図である。 従来の水素ガスの赤外線走査を示す図である。 従来の酸素ガスの赤外線走査を示す図である。 本発明のＨＨＯガスの赤外線走査を示す図である。 市販のディーゼル燃料の質量分析を示す図である。 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示す図である。 本発明のＨＨＯガスの水素含有量の分析検出を示す図である。 本発明のＨＨＯガスの酸素含有量の分析検出を示す図である。 本発明のＨＨＯガスに含まれる不純物の分析検出を示す図である。 ガス除去後の残留物質を示す検出器の特異的なブランクを示す図である。 Ｈ−ＨおよびＨ×Ｈを表す２ａｍｕの基本種のＨＨＯガス中の存在、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走査を示す図である。 分離された原子状酸素のＨＨＯガス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ガス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示す図である。 Ｏ−Ｏ×ＨまたはＯ−Ｏ−Ｈを表す３３ａｍｕと、Ｏ−Ｈ×Ｏ−Ｈまたは同様の構成を表す３４ａｍｕの種とのＨＨＯガス中の存在を確認するための走査を示す図である。 電解槽を示す分解組立図である。 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。 車両に用いるときの電解槽の一体化を示す配管の概略図である。 車両に用いるときの電解槽の一体化を示す電気的な概略図である。 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。 補助電極が電源に接続されずに電解室に接地された状態で、複数の陽極電極および陰極電極に出力が接続された変形例を示す図である。

Claims (13)

1. 水を水素高含有可燃性ガスに分離する電解槽であって、
   加圧可能な電解室と、
   水を含み、上部にガス貯蔵領域が形成されるように前記電解室に部分的に満たされる水性電解液と、
   前記電解槽の作動中に前記電解室に前記水性電解液を加える手段と、
   １または複数の陽極電極、および１または複数の陰極電極を有し、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２以上の主要電極と、
   前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記主要電極の間に一定の位置関係に保持された複数の補助電極と具備し、
   隣接した補助電極は、一方が略ニッケル材にて構成された高多孔性を有する網目状の発泡材で形成され、対向する他方が略ステンレス鋼材で形成され、これら補助電極は、前記電解槽内のすべての電極の両側の表面積全体に亘って単一の可燃性ガスの生成を引き起こす電流、またはプラス（＋）およびマイナス（−）のイオンの流れを生じさせる電解槽。
2. ２以上の主要電極は電源に接続され、補助電極は前記電源に接続されずに前記２以上の主要電極の間に配置され、または
   前記補助電極の第１群は、第１の金属導体にて１または複数の陽極電極に接続され、前記補助電極の第２群は、第２の金属導体にて１または複数の陰極電極に接続され、または
   ２以上の主要電極は電源に接続され、前記補助電極は前記電源に接続されずに隣接する陽極電極の間、隣接する陰極電極の間、および隣接する陽極電極と陰極電極との間のそれぞれに配置され、前記電源は、前記電解室に接地されている請求項１記載の電解槽。
3. 隣接する電極は、約０．３８ｃｍ（０．１５インチ）以上約０．８９ｃｍ（０．３５インチ）以下の間隔に離間されている請求項１記載の電解槽。
4. 電解槽は、２以上の主要電極および複数の補助電極を一定の位置関係に保持するラックをさらに具備し、これら２以上の主要電極および複数の補助電極は、前記ラックに移動可能に取り付けられている請求項１記載の電解槽。
5. ラックは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンおよびポリプロピレンのいずれかを含む誘電性が高いプラスチックにて構成されている請求項１記載の電解槽。
6. 電解槽は、溶接装置、切断装置、溶融装置、および内燃エンジンを含む燃焼装置のいずれかに使用する可燃性ガスに水を分離するオンデマンド自己生成可燃性ガス電解槽システムに用いられる場合に、
   この電解槽システムは、
   電解液容器と、
   この電解液容器の下部と前記電解槽との間に設けられ、前記電解液容器から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、
   前記電解槽と前記電解液容器との間に設けられ、生成された可燃性ガスを前記電解液容器の上部に戻す前に冷却するラジエータと、
   前記電解液容器内の上部である前記水性電解液上の生成された可燃性ガスを蓄積する空間と、
   生成された可燃性ガスが必要に応じて取り出される前に通過する少なくとも１つの乾燥およびフィルタ手段とを含む請求項１記載の電解槽。
7. 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いずれかを向上する方法であって、
   加圧可能な電解室と、水を含み、上部にガス貯蔵領域が形成されるように前記電解室に部分的に満たされる水性電解液と、作動中に前記電解室に前記水性電解液を加える手段と、１または複数の陽極電極、および１または複数の陰極電極を有し、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬された２以上の主要電極と、前記水性電解液に少なくとも一部が浸漬され、前記主要電極の間に一定の位置関係に保持された複数の補助電極とを具備し、隣接した補助電極は、一方が略ニッケル材にて構成された高多孔性を有する網目状の発泡材で形成され、対向する他方が略ステンレス鋼材で形成され、これら補助電極は、電解槽内のすべての電極の両側の表面積全体に亘って単一の可燃性ガスの生成を引き起こす電流、またはプラス（＋）およびマイナス（−）のイオンの流れを生じさせる電解槽を提供するステップと、
   可燃性ガスが生成される電極間に電位を与えるステップと、
   最終用途に前記可燃性ガスを送る手段を提供するステップとを含む方法。
8. ２以上の主要電極は電源に接続され、補助電極は前記電源に接続されずに前記２以上の主要電極間に配置され、または
   前記補助電極の第１群は、第１の金属導体にて１または複数の陽極電極に接続され、前記補助電極の第２群は、第２の金属導体にて１または複数の陰極電極に接続され、または
   ２以上の主要電極は電源に接続され、前記補助電極は前記電源に接続されずに隣接する陽極電極の間、隣接する陰極電極の間、および隣接する陽極電極と陰極電極との間のそれぞれに配置され、前記電源は、前記電解室に接地されている請求項７記載の方法。
9. 隣接する電極は、約０．３８ｃｍ（０．１５インチ）以上約０．８９ｃｍ（０．３５インチ）以下の間隔に離間されている請求項７記載の方法。
10. 電解槽は、２以上の主要電極および複数の補助電極を一定の位置関係に保持するラックをさらに具備し、これら２以上の主要電極および複数の補助電極は、前記ラックに移動可能に取り付けられている請求項７記載の方法。
11. ラックは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む誘電性の高いプラスチックにて構成されている請求項７記載の方法。
12. 酸素が高含有となる燃焼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７記載の方法。
13. 酸素センサの動作は、ＲＣ回路にて調節され、
    このＲＣ回路は、
    前記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前記酸素センサの制御線と前記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、
    このコンデンサは、前記レジスタが前記酸素センサに電気的に接触している位置の前記レジスタの反対側で前記チェックエンジン光電線に取り付けられている請求項１２記載の方法。

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