JP2008524625A - エネルギー発生装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、イオン化反応及び核融合反応を発生させるために供給される作動流体と、該作動流体が所定の圧力で加圧されて供給できるように備えられる出力ポンプと、該出力ポンプを介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部と、該作動流体供給部から供給された作動流体が流れることができるように、誘電体入口と誘電体出口、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路が備えられる誘電体本体と、該誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の金属貫通孔を備え、前記作動流体をイオン化させる１つ以上の金属性挿入部材と、前記誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の誘電貫通孔を備え、核融合反応に必要な環境を提供する誘電性挿入部材と、前記誘電体本体の誘電体通路に軸線に対して垂直方向に貫通した孔に挿入され、イオン化した作動流体の極性を調整するか、又は電気を捕集する一対以上の金属部材とを備えるエネルギー発生装置を提供する。
Description
本発明は、常温で核融合反応を起こして発生したエネルギーを熱又は電気エネルギーに転換するエネルギー発生装置及び方法に関し、より詳細には、高温のプラズマを高密度に閉じ込めるための強磁場を発生させることなく、常温で核反応を起こすようにクーロン障壁を克服できる状況を作り、前記核反応を引き続き持続させることができるように、作動流体をイオン化させ、正イオンの原子核間で核融合反応を起こしてその反応エネルギーから熱又は電気エネルギーを得るのに好適なエネルギー発生装置及び方法に関する。
一般的に、原子核を用いてエネルギーを発生させる方法には、軽い原子核が融合して重い原子核になる過程でエネルギーを創出する核融合発電と、重い原子核が分裂して軽い原子核になる過程でエネルギーを創出する核分裂発電とがあるが、通常は、地球上に比較的少量に存在するウラニウムを原料として使用する核分裂に比べて、海水中に存在する豊富な重水素及び三重水素を原料として使用し、質量欠損が大きいためにエネルギー発生率も高い核融合が用いられているのが、実情である。
ここで、核融合とは、高温及び高圧下において２つの軽い元素が衝突して１つの重い核に変化するとき、質量欠損によって多量のエネルギーが放出される現象であって、このような核融合の例として水素核融合が挙げられる。
一般的に、水素核融合反応とは、太陽で多大なエネルギーを発生させる反応であって、超高温のプラズマ状態の水素又は水素同位元素の原子２個が融合してヘリウム又はトリチウムを生成してエネルギーを放出する反応をいう。
このように、エネルギーの発生には、核分裂よりは核融合が適しているが、その実用化には多くの問題が存在する。
つまり、核融合を発生させるためには、太陽内のような超高温、超高圧及び超高密度のプラズマ状態を形成してはじめて、重水素が１フェルミ以下に接近して融合することができるが、このような核融合炉を作るのは容易でない。そればかりでなく、核融合は、プラズマ状態で起きるため、高温のプラズマを持続的に閉じ込めておかなければならないが、プラズマは、空気より１０万倍程度密度が低いため、他の物質に当たるとすぐ冷えてしまう問題があった。
すなわち、このような問題を解決し、核融合反応によって発生したエネルギーを取り出して使用するには、強磁場をかけた真空容器内に１０７〜１０８Ｋの範囲に達する高温のプラズマが高密度に維持されるように十分な時間だけ閉じ込められなければならない。しかし、このためには、数億度に達する超高温状態のプラズマを閉じ込めておく極限技術が必要となるが、現在の技術水準では装置の実現に限界がある。
また、核融合反応によって発生したエネルギーを使用するためには、原子炉で核反応が連続的に起きなければならないが、従来の核融合による原子炉では、プラズマの温度Ｔが上昇するにつれ、原子炉内の熱損失がＴ７／２に比例して急速に増加し、エネルギー源が急減するため、核反応の連続的な循環が行われなくなる。したがって、従来の原子炉内の核反応は、一時的なものに過ぎず、クーロン障壁を克服して核間の相互作用を維持させるために必要な十分なエネルギーを供給できない問題もあった。
前述したように、核融合反応を用いると、核融合に使用される重水素及び三重水素は、通常の海水にも無制限に入っているため、枯渇の危険が全くない点、二酸化炭素を排出しないため、環境汚染や地球温暖化問題を引き起こすようなことがない点、有害な放射能が少ない点などにより、今のところ最高のエネルギー源になり得るが、前述した諸問題により、核融合装置の実現に限界がある。
そこで、本発明は、上記のような諸問題を解決するために提案されたものであり、その目的は、高温のプラズマを高密度に閉じ込めるための強磁場を発生させることなく、常温で核反応を起こすようにクーロン障壁を克服できる状況を作り、前記核反応を引き続き持続させることができるように、作動流体をイオン化させ、正イオンの原子核間で核融合反応を起こしてその反応エネルギーから熱又は電気エネルギーを得るのに好適なエネルギー発生装置及び方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明は、イオン化反応及び核融合反応を発生させるために供給される作動流体と、該作動流体が１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧されて供給できるように備えられる出力ポンプと、該出力ポンプを介した作動流体を供給し循環させる作動流体供給部と、該作動流体供給部から供給された作動流体が流れることができるように、誘電体入口と誘電体出口、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路が備えられ、キャビテーション放出現象に対して耐久性の強い誘電体からなる誘電体本体と、該誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の金属貫通孔を備え、前記誘電体通路を流れる作動流体をイオン化させる１つ以上の金属性挿入部材と、前記誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の誘電貫通孔を備え、キャビテーション放出現象による核融合反応に必要な環境を提供する誘電性挿入部材と、前記誘電体本体の誘電体通路に軸線に対して垂直方向に貫通した孔に挿入され、磁力を用いてイオン化した作動流体の極性を調整するか、又は電気を捕集する一対以上の金属部材とを備えるエネルギー発生装置を提供する。
本発明に係る前記作動流体は、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなることができる。
ここで、前記作動流体が、軽水又は軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる混合流体の場合、前記軽水及び混合流体を１０６Ω・ｍ以上の高純度で浄水して前記作動流体供給部に供給されるように浄水手段を更に備えることができる。
本発明に係る前記浄水手段は、軽水入口を介して外部から供給された軽水を一次的に浄水する一次浄水部と、該一次浄水部を経た軽水のみを貯水するか、又は前記一次浄水部を経た軽水と重水入口を介して供給された純粋な重水とを所定の割合で混合する第１貯水槽と、該第１貯水槽に一時的に貯蔵された混合流体を二次的に浄水する二次浄水部と、該二次浄水部を経た高純度の軽水又は混合流体を一時的に貯蔵する第２貯水槽と、該第２貯水槽の出口側に備えられ、前記高純度の軽水又は混合流体を１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧して供給出口を介して前記軽水又は混合流体を作動流体供給部に供給する出力ポンプとを備える。
ここで、前記一次浄水部及び二次浄水部は、マイクロフィルタ、逆浸透圧フィルタ、結合フィルタ、及び１つ以上の中間加圧ポンプを備えることができ、前記出力ポンプは、作動流体に一定の波動及び圧力を同時に与えることができるように、ギヤポンプ、ピストンポンプ、又はベーンポンプのいずれか１つからなることが好ましい。
前記出力ポンプを介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部の後端には、所定の周波数を有する波動を加えるパルス発生器を更に備えることができ、前記所定の周波数は、作動流体、金属性挿入部材及び誘電性挿入部材の固有振動数によって決定され得る。
本発明に係る前記誘電体本体は、誘電体入口及び誘電体出口がフランジによって連結され、前記誘電体入口及び誘電体出口のフランジには、高圧の作動流体が漏洩しないように高圧のシーリング部材を備え、キャビテーション放出現象に対して耐久性が強く、かつキャビテーション放出現象の発生時まで作動流体内のイオン化を維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素焼結体のいずれか１つからなることができる。
前記金属性挿入部材は、誘電体本体の誘電体通路を流れる作動流体との摩擦による熱交換によって電子を放出させ、放出された電子は、作動流体のイオン化過程を促進させ、かつ大量の気泡を発生させるため、熱エネルギーによって電子放出が容易な銅、アルミニウム、アルミニウム箔、金、銀、白金、パラジウム、又は前記金属の合金のいずれか１つからなることができる。
前記誘電性挿入部材は、キャビテーション放出現象によって核融合反応による電子が放出された場合、前記電子を作動流体内に維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素焼結体のいずれか１つからなることができる。
また、前記誘電性挿入部材は、内径が一定であるか、又は両端側に内径の一部が拡大される膨脹部が形成された１つ以上の誘電貫通孔を備え、該誘電貫通孔の内面は、滑らかであるか、又は前記作動流体との摩擦効果及び作動流体の流動性を高めるためにスクリュー状からなることができる。
前記金属部材は、イオン化した作動流体のイオンを分離する磁力を提供するか、又はイオン化した作動流体内の電気を捕集するため、銅、鉄、又は電気伝導性の優れた金属のいずれか１つからなる金属棒で形成され得る。
更に、本発明は、作動流体を提供し、該作動流体が１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧されて供給できるように出力ポンプが備えられ、該出力ポンプを介した作動流体が作動流体供給部を介して供給及び循環し、該作動流体供給部から供給された作動流体が、誘電体入口と誘電体出口、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路が備えられ、キャビテーション放出現象に対して耐久性の強い誘電体からなる誘電体本体を通過し、該誘電体本体の誘電体通路に挿入される１つ以上の金属貫通孔を備えた１つ以上の金属性挿入部材を作動流体が通過しながらイオン化し、前記誘電体本体の誘電体通路に挿入される１つ以上の誘電貫通孔を備えた誘電性挿入部材を作動流体が通過しながらキャビテーション放出現象による核融合反応に必要な環境が提供され、前記誘電体本体の誘電体通路に軸線に対して垂直方向に貫通した孔に挿入される一対以上の金属部材によってイオン化した作動流体の電気を捕集するか、又は磁力を用いてイオン化した作動流体内のイオンを分離して核融合が誘導されるように繰り返し循環するエネルギー発生方法を提供する。
本発明によると、高温のプラズマを高密度に閉じ込めるための強磁場を発生させることなく、誘電体本体に閉じ込められた作動流体から常温でイオン化反応及び核反応を起こすようにする効果がある。
また、本発明は、金属性挿入部材の金属貫通孔で発生するイオン化過程、誘電体本体の誘電体通路を流れるときの圧力差によって生成されたイオン化した作動流体の微細気泡化過程、誘電性挿入部材の誘電貫通孔で集中的に起きるキャビテーション放出現象によって発生する多大な量の電子放出、及び高電位を用いてすでにイオン化した作動流体を更にイオン化させ、前記高電位による電気的衝撃によって正イオン間でクーロン障壁を克服して核融合反応が持続的に起きるようにする過程を含むエネルギー発生装置及び方法により、熱又は電気エネルギーを入力エネルギーに対して数百から数千％に該当するエネルギー効率を得ることができる効果もある。
更に、本発明は、装置の構成が単純で、かつ装置を構成する設備の価格が割安なうえ、軽水と重水との混合流体の場合にエネルギー発生装置の作動に必要な水素同位元素は、地球上で無制限に得られるものであることから、優れた経済性を有する効果もある。
また、エネルギー発生過程で生じる副生成物の環境への影響が小さく、環境配慮型のエネルギーを発生する装置及び方法であるばかりでなく、発生する中性子及びγ−ｒａｙの量も、高温の核融合や核分裂に比べて非常に少ない量であるため、誘電体本体の１ｍの範囲に１ｃｍ厚のプラスチック平板を配置することにより、これらを容易に遮蔽することができる効果もある。
本発明の上記及び他の目的及び特徴は、添付の図に関して考慮される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
上述した目的、特徴及び長所は、添付された図面に関する以下の詳細な説明により更に明確になるはずである。以下、添付された図面を参照して好ましい実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエネルギー発生装置を概略的に示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るエネルギー発生装置における浄水手段を概略的に示す正面図である。
本発明は、高温のプラズマを高密度に閉じ込めるための強磁場を発生させることなく、常温で核反応を起こすように実現したものである。本発明に係るエネルギー発生装置及び方法について説明すると、図１に示すように、作動流体は、出力ポンプ６５０を介して１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧され、作動流体供給部１００を介して誘電体本体２００に連結される配管に別途に設置されたパルス発生器（図示せず）により、一定の周波数のパルスを配管を通過する作動流体に加えて、作動流体が前記誘電体本体２００内の金属性挿入部材３００及び誘電性挿入部材４００を通過する過程においてイオン化及び核融合過程を持続的に加速化することができる。この過程により、作動流体は、持続的に繰り返し循環しながらイオン化し、イオン化が極大化する時点で核融合が持続的に発生する。このような加圧、イオン化、核融合、及び循環過程は、閉回路形態の作動流体供給部１００及び熱交換器７００の経路に沿って繰り返される。
本実施形態に係る作動流体は、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなることができ、前記作動流体が、軽水又は軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる混合流体の場合、前記軽水及び混合流体を１０６Ω・ｍ以上の高純度で浄水し、前記作動流体供給部１００に供給されるように浄水手段６００を更に備えることができる。
ここで、前記ミネラルオイルの粘性度が５−３０の範囲というのは、現在、市場で流通しているオイルの特定ナンバーのインデックスを指すもので、これにより、粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルとは、５から３０までのミネラルオイル粘性度インデックスのことである。
図３は、本発明の一実施形態に係る誘電体本体を示す斜視図であり、図４は、図３の正面図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る金属性挿入部材を示す斜視図であり、図６は、図５の正面図であり、図７は、本発明の一実施形態に係る誘電性挿入部材を示す斜視図であり、図８は、図７の正面図であり、図９は、本発明の一実施形態に係る誘電性挿入部材の他の例を示す斜視図であり、図１０は、図９の正面図であり、図１１は、本発明の一実施形態に係る誘電体本体の一側に金属部材を備えるため、軸線に対して垂直方向に穿孔された貫通孔を示す斜視図であり、図１２は、図１１の側面図であり、図１３は、本発明の一実施形態に係る誘電体本体の一側に備えられた金属部材を示す正面図である。
図１乃至図１３に示すように、本発明に係るエネルギー発生装置は、イオン化反応及び核融合反応を発生させるために供給される作動流体と、該作動流体が１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧されて供給できるように備えられる出力ポンプ６５０と、該出力ポンプ６５０を介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部１００と、該作動流体供給部１００から供給された作動流体が流れることができるように、誘電体入口２１０と誘電体出口２２０、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路２３０、２４０、２５０が備えられ、キャビテーション放出現象に対して耐久性の強い誘電体からなる誘電体本体２００と、該誘電体本体２００の誘電体通路２３０に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の金属貫通孔３１０を備え、前記誘電体通路２３０、２４０、２５０を流れる作動流体をイオン化させる１つ以上の金属性挿入部材３００と、前記誘電体本体２００の誘電体通路２３０、２４０に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の誘電貫通孔４１０、４１０’を備え、キャビテーション放出現象による核融合反応に必要な環境を提供する誘電性挿入部材４００、４００’と、前記誘電体本体２００の誘電体通路２５０に軸線に対して垂直方向に貫通した孔２７０に挿入され、磁力を用いてイオン化した作動流体の極性を調整するか、又は電気を捕集する一対以上の金属部材５００とを備える。
また、本発明に係るエネルギー発生方法は、作動流体を提供し、該作動流体が１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧されて供給できるように出力ポンプ６５０が備えられ、該出力ポンプ６５０を介した作動流体が作動流体供給部１００を介して供給及び循環し、該作動流体供給部１００から供給された作動流体が、誘電体入口２１０と誘電体出口２２０、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路２３０、２４０、２５０が備えられ、キャビテーション放出現象に対して耐久性の強い誘電体からなる誘電体本体２００を通過し、該誘電体本体２００の誘電体通路２３０に挿入される１つ以上の金属貫通孔３１０を備えた１つ以上の金属性挿入部材３００を作動流体が通過しながらイオン化し、前記誘電体本体２００の誘電体通路２３０、２４０に挿入される１つ以上の誘電貫通孔４１０、４１０’を備えた誘電性挿入部材４００、４００’を作動流体が通過しながらキャビテーション放出現象による核融合反応に必要な環境が提供され、前記誘電体本体２００の誘電体通路２５０に軸線に対して垂直方向に貫通した孔２７０に挿入される一対以上の金属部材５００によってイオン化した作動流体の電気を捕集するか、又は磁力を用いてイオン化した作動流体内のイオンを分離して核融合が誘導されるように繰り返し循環する。
上記のように構成されるエネルギー発生装置及び方法は、図２に示す浄水手段６００を経た軽水又は軽水と重水との混合流体は、誘電体本体２００に流入し、当該誘電体本体２００内に設置された金属性挿入部材３００及び誘電性挿入部材４００、４００’の金属貫通孔３１０及び誘電貫通孔４１０、４１０’を速い速度で通過する。金属性挿入部材３００の金属貫通孔３１０を通過しながらイオン化した作動流体は、内径が金属性挿入部材３００の金属貫通孔３１０より大きな誘電体本体２００の誘電体通路２３０を流れ、圧力の急激な低下により、大量の微細な気泡（ｂｕｂｂｌｅ）を発生させ、再び誘電性挿入部材４００、４００’の誘電貫通孔４１０、４１０’を通過した直後、誘電体本体２００の誘電体通路２４０、２５０を通過しながら圧力が急激に低下して沸点が下がる。したがって、これにより、すでにイオン化した作動流体の流れ内に多大な数の微細な気泡が更に発生し、当該気泡を含む作動流体は、出力ポンプ６５０によって持続的に繰り返し循環し、誘電体本体２００の誘電体通路２３０、２４０、２５０を流れ、金属性挿入部材３００により、すでにイオン化が十分に繰り返し行われた状態で存在する多大な数の微細な気泡は、誘電性挿入部材４００、４００’の誘電貫通孔４１０、４１０’を通過するときのキャビテーション放出現象（ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）によって弾けてしまう。
このように、前記微細な気泡が前記誘電貫通孔４１０、４１０’の入口側を通過しながら弾けるため、瞬間的に約１０，０００気圧に達する非常に高い圧力波及び熱エネルギーが発生し、当該圧力波及び熱エネルギーが前記誘電貫通孔４１０、４１０’を有する誘電性挿入部材４００、４００’に影響を及ぼす。
具体的に、前記誘電性挿入部材４００、４００’の表面温度は上昇し、依然として速い速度で流れるイオン化した作動流体との摩擦により、放出される電子量が更に増加し、これにより、誘電性挿入部材４００、４００’の内側表面及びイオン化した作動流体からキャビテーション放出効果によって分離された水素は、正電荷を帯びるようになり、放出された電子が前記作動流体内で拡散し、いわゆる、「Ｖａｖｉｌｏｖ−Ｃｈｅｒｅｎｋｏｖ」放射現象が起き、これは、写真からも確認することができる。
このように、負電荷を帯びた電子を放出することにより、前記誘電性挿入部材４００、４００’の誘電貫通孔４１０、４１０’の作動流体の接触部位は、正電荷に帯電する。前記誘電性挿入部材４００、４００’は、その材料の特性により、放電を起こさずに非常に高い電位に帯電することができる。
このような過程によって発生した高電位の電気的パルスにより、前記作動流体の一部がイオン化し、このうち、正イオンは、前記誘電貫通孔４１０、４１０’の接触部位に形成された高電位によって中心軸方向に加速する。
前述したように、キャビテーション放出現象によって形成された前記誘電貫通孔４１０、４１０’の接触部位の瞬間的高電位が百万ボルト程度に達すると、軽水と重水とが混合した作動流体の場合、重水素（ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ、２Ｈ）原子の正イオンは、その電気的パルスによってクーロン障壁を克服して核融合を起こすことができる程度に加速して衝突する。このような現象は、多量の水素を有する分子で構成されたその他の作動流体の場合にも、まず、作動流体のイオン化と、初期の微細なキャビテーション放出現象によって発生した水素及び水素の反応で発生した重水素が再び水素と反応する過程を、作動流体の循環によって持続的に繰り返すことによって持続的に発生させることができる。
このときの代表的な核融合反応式は、次のとおりである。
［反応式１］
１Ｈ＋１Ｈ→２Ｈ＋ｅ＋＋υ＋０．９３ＭｅＶ
［反応式２］
２Ｈ＋１Ｈ→３Ｈｅ＋γ＋５．４９ＭｅＶ
２Ｈ＋２Ｈ→３Ｈｅ＋ｎ＋３．２６ＭｅＶ
２Ｈ＋３Ｈｅ→４Ｈｅ＋Ｐ＋１８．３ＭｅＶ
［反応式１］
１Ｈ＋１Ｈ→２Ｈ＋ｅ＋＋υ＋０．９３ＭｅＶ
［反応式２］
２Ｈ＋１Ｈ→３Ｈｅ＋γ＋５．４９ＭｅＶ
２Ｈ＋２Ｈ→３Ｈｅ＋ｎ＋３．２６ＭｅＶ
２Ｈ＋３Ｈｅ→４Ｈｅ＋Ｐ＋１８．３ＭｅＶ
前記核融合反応で発生したエネルギーは、中性子及びγ−ｒａｙの放射を伴い、熱及び電気エネルギーを放出するが、これは、実験によって立証されている。また、前記反応エネルギーが前記作動流体に含まれた水素又は重水素原子又は反応式１によって発生した重水素原子をイオン化させることにより、このような核融合反応を持続させることができる。
以下、上記のように構成されるエネルギー発生装置及び方法についてより具体的に説明する。
本実施形態に係る作動流体は、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなることができ、前記作動流体が、軽水又は軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる混合流体の場合、前記軽水及び混合流体を１０６Ω・ｍ以上の高純度で浄水するためには、浄水手段６００が備えられなければならない。
図２に示すように、前記浄水手段６００は、軽水入口６１１を介して外部から供給された軽水を一次的に浄水する一次浄水部６１０と、該一次浄水部６１０を経た軽水のみを貯水するか、又は前記一次浄水部６１０を経た軽水と重水入口６２１を介して供給された純粋な重水とを所定の割合で混合する（すなわち、軽水のみを使用する場合には貯水のみとする）第１貯水槽６２０と、該第１貯水槽６２０に一時的に貯蔵された混合流体を二次的に浄水する二次浄水部６３０と、該二次浄水部６３０を経た高純度の軽水又は混合流体を一時的に貯蔵する第２貯水槽６４０と、該第２貯水槽の出口側に備えられ、前記高純度の軽水又は混合流体を１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧して供給出口６４１を介して前記軽水又は混合流体を誘電体本体２００の誘電体入口２１０に供給する出力ポンプ６５０とを備える。
ここで、作動流体がミネラルオイルの場合には、浄水手段６００が不要なために、出力ポンプ６５０は、作動流体供給部１００に直接連結されている。前記出力ポンプ６５０の好ましい圧力は、軽水又は軽水と重水との混合流体の場合には８０ｂａｒ、他の作動流体の場合には５０ｂａｒである。
前記一次浄水部６２０及び二次浄水部６４０を経て第２貯水槽６４０に貯蔵された軽水又は軽水と重水との混合流体は高純度であって、最小１０６Ω・ｍ以上の比抵抗を有することが好ましい。前記一次浄水部６２０及び二次浄水部６４０は、通常の超浄水装置と同様、マイクロフィルタ、逆浸透圧フィルタ、又は結合フィルタを備えて構成され、１つ以上の中間加圧ポンプ６６０を更に備えることができる。当該中間加圧ポンプ６６０には、ロータリーポンプ、往復ポンプ、又は遠心ポンプなどの様々なポンプからなることができ、前記出力ポンプ６５０には、作動流体に一定の波動及び圧力を同時に与えることができるように、ギヤポンプ、ピストンポンプ、ベーンポンプなどからなることが好ましい。
前記高純度で浄水された軽水又は高純度で浄水された軽水と重水との混合流体、又はミネラルオイルを用いたエネルギー発生装置及び方法は、前記出力ポンプ６５０を介して加圧された作動流体が誘電体本体２００の誘電体入口２１０に供給される経路にパルス発生器（図示せず）を更に備えることができる。当該パルス発生器は、前記誘電体本体２００に供給される作動流体に一定の周波数のパルスを加えることができ、前記周波数は、作動流体、金属性挿入部材３００及び誘電性挿入部材４００、４００’の固有振動数によって決定され得る。
図３及び図４に示すように、前記誘電体本体２００は、中空の環棒又は四角棒などの様々な形状からなり、前記誘電体本体２００の両端に連結される誘電体入口２１０及び誘電体出口２２０のフランジ２６０には、高圧の作動流体が漏洩しないように高圧のシーリング部材を備える。
ここで、前記誘電体本体２００は、キャビテーション放出現象に対して耐熱性が強く、かつキャビテーション放出現象の発生時まで作動流体内のイオン化を維持するための誘電体材料で形成される。例えば、誘電性の強い材料の中では、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶（ｑｕａｒｔｚ）、セラミック、サファイア、又はルビーなどが好ましく、セラミック素材には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は炭化ケイ素焼結体などが使用可能であるが、これに限定されず、誘電性の強い材料であれば他の任意の材料からなることができる。
また、誘電体本体２００の内部には、直径が互いに異なる１つ以上の誘電体通路２３０、２４０、２５０が形成され、作動流体が流れる。前記誘電体本体２００の長さは５０ｍｍ−５００ｍｍ、誘電体通路２３０の直径は５ｍｍ−４９０ｍｍ、誘電体通路２４０の直径は３ｍｍ−４８８ｍｍ、誘電体通路２５０の直径は４ｍｍ−４８９ｍｍの範囲の規格をそれぞれ使用することができるが、本実施形態に係る実験によると、誘電体本体２００の長さは１８０ｍｍ、誘電体通路２３０の直径は２２ｍｍ、誘電体通路２４０の直径は１２ｍｍ、誘電体通路２５０の直径は１６ｍｍとなることが好ましい。
図５及び図６に示すように、前記金属性挿入部材３００は、作動流体が流れることのできる誘電体通路２３０が備えられた誘電体本体２００に挿入され、誘電体本体２００の誘電体通路２３０を流れる作動流体との摩擦による熱交換によって電子を放出させ、放出された電子は、作動流体のイオン化過程を促進させ、かつ大量の気泡を発生させるため、その材料として、熱エネルギーによって電子放出が容易な銅、アルミニウム、アルミニウム箔、金、銀、白金、パラジウム、又は前記金属を１つ以上合金したものからなることができるが、これに限定されず、電子放出を容易にできるものであれば他の任意の材料からなることもできる。
更に、電子放出を極大化させるため、１つ又は複数の金属性挿入部材３００を連続して積層させて挿入するか、又は若干の間隔をおいて連続的に前記誘電体本体２００内の誘電体通路２３０に挿入する。これにより、前記金属性挿入部材３００の厚さは０．０１ｍｍ−１０ｍｍ、金属貫通孔３１０の直径は１ｍｍ−１０ｍｍの範囲の規格をそれぞれ使用することができるが、本実施形態に係る実験によると、前記金属性挿入部材３００の厚さは４ｍｍ、前記金属貫通孔３１０の直径は２ｍｍとなることが好ましい。
図７及び図８に示すように、前記誘電性挿入部材４００は、キャビテーション放出現象による核融合反応に必要な環境を提供するため、前記誘電体本体２００と同じ材料であるか、又は石綿やフッ素含有合成重合体などのように、キャビテーション放出現象により、核融合反応による電子が大量に放出されるとき、この電子を作動流体内で維持させるのに有利な誘電体からなる。前記誘電性挿入部材４００には、少なくとも１つ以上の誘電貫通孔４１０が形成されており、当該誘電貫通孔４１０は、シリンダ状であって、長さ１０ｍｍ−１００ｍｍ、直径１ｍｍ−３０ｍｍの範囲の規格をそれぞれ使用することができるが、本実施形態に係る実験によると、前記誘電性挿入部材４００の長さは２９ｍｍ、前記誘電性挿入部材４００の直径は２ｍｍとなることが好ましい。
また、前記誘電性挿入部材４００は、キャビテーション放出現象によって核融合反応による電子が放出された場合、前記電子を作動流体内に維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、炭化ケイ素又は炭化ケイ素焼結体などが使用可能であるが、これに限定されず、誘電性の強い材料であれば他の任意の材料からなることができる。
図９及び図１０は、前記誘電性挿入部材４００’の他の例を示すもので、これらの図に示すように、前記誘電性挿入部材４００’は、内径が一定であるか、又は両端側に内径の一部が拡大される膨脹部４２０が形成された１つ以上の誘電貫通孔４１０’を備え、当該誘電貫通孔４１０’の内面は、滑らかであるか、又は前記作動流体との摩擦効果及び作動流体の流動性を高めるためにスクリュー状からなることができる。
つまり、図７及び図８に示す誘電貫通孔４１０は、一定の直径を有するが、図９及び図１０に示す誘電貫通孔４１０’においては、摩擦面を増大させ、かつ作動流体の流速を増加させるため、前記誘電貫通孔４１０’の膨脹部４２０、すなわち、入口及び出口の直径を０．５ｍｍ−１ｍｍの範囲に拡大することもでき、好ましい直径は、それぞれ０．７５４ｍｍとなる。更に、前記誘電貫通孔４１０’の内部には、別途にスクリュー状にして摩擦効果及び気泡発生を極大化することができる。
図１１乃至図１３に示すように、前記金属部材５００は、イオン化した作動流体のイオンを分離する磁力を提供するか、又はイオン化した作動流体内の電気を捕集するため、銅、鉄、又は電気伝導性の優れた金属のいずれか１つからなる金属棒で形成することができる。つまり、前記誘電体本体２００の外部から誘電体本体２００の誘電体通路２５０において作動流体が流れる軸線に対する垂直方向に一対以上の孔２７０を穿孔した後、各孔２７０に電気伝導性の優れた銅、鉄などからなる金属棒５００を誘電体通路２５０の内部まで貫通させ、誘電体通路２５０の内部を流れるイオン化した作動流体内の電気を捕集するか、又は永久磁石か電磁石の磁場を用いて誘電体通路２５０を流れるイオン化した作動流体内の水素イオンなどを分離して次の繰り返し循環過程において水素間の核融合を誘導できるようにする。
このように構成及び作動する金属部材５００について具体的に説明すると、前記作動流体のイオン化とは、作動流体を循環させる過程において作動流体がプラズマ状態にあるものであって、プラズマ状態での電気的特性をいう。したがって、イオン化した作動流体内の（すなわち、プラズマ内の）電子の流れを捕集するにあたっては、電磁流体力学（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ）によって電子の流れを電気として取り出すことができる。すなわち、前記誘電体本体２００内で電子（電気）の流れを作動流体内に閉じ込め、これらが凝集した状態で、電気伝導性の優れた銅、鉄などからなる金属棒５００を誘電体通路２５０の内部まで貫通させることにより、電子は金属棒５００に凝集し、このとき、適応磁力に応じて極性を分離させて発生した電気は、極性に応じて直流又は交流となる。このように、電子（電気）の流れを誘電体本体２００内に閉じ込めることは、前記誘電体本体２００の材料を誘電体で構成することによって行われる。
したがって、前記作動流体が循環する全てのパイプ部分（すなわち、誘電体通路２３０、２４０、２５０、金属貫通孔３１０、誘電貫通孔４１０、４１０’など）は、誘電性をパイプ内に与えるため、誘電率の優れたプラスチック材料（すなわち、ケブラー、繊維ガラスなど）でコーティングしたり、又はこれらの材料で構成されたパイプを使用することができる。
ここで、前記金属棒５００が挿入される誘電体本体２００の孔２７０は、一対からなり、前記作動流体の流れ方向の軸線に対して互いに垂直にならなければならない。したがって、前記誘電体本体２００の外部から誘電体通路２５０に穿孔される孔の数は偶数個であり、それぞれの相対する孔は、軸線に対して互いに対向している。前記誘電体通路２５０の内部まで貫通して誘電体通路２５０を流れるイオン化した作動流体と接触する金属部材、すなわち、金属棒５００を介してイオン化した作動流体内の電気を捕集するため、磁場をイオン化した作動流体に作用できるように、金属棒５００の外部端は、捕集された電気を蓄積させる装置に連結されるか、又はイオン化した作動流体のイオンを分離するための永久磁石か電磁石に連結される。更に、前記電気の蓄積は、金属棒５００の端部分に電気導線を連結し、これに整流や蓄電などの一般的な過程を経て電気化する。この方法により、作動流体によって低エネルギーを消耗して発生したプラズマから電気を発生させる。
以下、上記のように構成されるエネルギー発生装置及び方法の動作及び効果について説明する。
まず、本実施形態に係る作動流体は、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなることができるが、前記作動流体として、軽水又は軽水と重水との混合流体を使用する場合、浄水手段６００で軽水と重水とを１００：１〜１００：３０の範囲の比で混合するが、本発明に係るエネルギー発生装置の実験を行って調査した結果、最大約２，０００％の熱エネルギーの発生効率が得られる核融合反応のためには、１００：３の比で混合することが好ましいことが分かる。これらの混合後、混合流体は、比抵抗が最小１０６Ω・ｍの状態で浄水され、軽水のみを使用する場合にも、比抵抗が最小１０６Ω・ｍの状態で浄水される。また、前記出力ポンプ６５０を介して１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧され、誘電体本体２００に連結される配管に別途に設置されたパルス発生器により、一定の周波数のパルスを配管を通過する作動流体に加えて、作動流体が前記誘電体本体２００内の金属性挿入部材３００及び誘電性挿入部材４００、４００’を通過する過程においてイオン化及び核融合過程を持続的に加速化することができる。
ここで、前記圧力波の周波数（パルス）は、誘電性挿入部材４００の材料、該誘電性挿入部材４００、４００’に形成された前記誘電貫通孔４１０、４１０’の長さと直径、及び前記作動流体の物性値に依存する共振周波数に一致させることが好ましく、前記パルス発生器の周波数を漸次変化させて実験的に求めることができる。周波数の範囲は、およそ１Ｋｈｚ−１００Ｍｈｚの範囲であるが、実験による好ましい周波数の範囲は、軽水が含まれた場合には１０００Ｋｈｚ、その他の作動流体は２０Ｍｈｚ程度である。しかし、このような周波数の範囲も、作動時間の経過、温度、電荷量、使用誘電体、及び金属性挿入部材などによって変化するため、エネルギー発生装置の作動中に時間関数に応じて周波数の値を変化させなければならない。
前記作動流体は、誘電性挿入部材４００、４００’の狭い誘電貫通孔４１０、４１０’を通過しながら加速し、その出口を通過しながら圧力が急激に低下して、比較的低い温度でも作動流体が沸騰して多大な数の気泡が発生する。このとき、発生した微細な気泡が発生初期に膨脹及び循環した後、再び誘電体本体２００の誘電体通路２３０に流入し、流入した作動流体は、再び金属性挿入部材３００の狭い金属貫通孔３１０を通過しながらイオン化する過程と、前記金属貫通孔３１０を通過した後、再び誘電体通路２３０によって膨脹する過程で更なる気泡の発生過程を経るようになる。その後、誘電体挿入部材４００、４００’を通過する間にイオン化した作動流体内の多大な数の超微細気泡が弾けて、局所的に高圧の圧力波が発生し、これにより、キャビテーション放出現象が起きる。イオン化した作動流体で発生した熱エネルギーは、作動流体供給部の熱交換器７００を経て放出され、イオン化した作動流体は、再び出力ポンプ６５０を介して加圧及び再循環する。
前記出力ポンプ６５０によってすでに波動が加えられた作動流体の流れに、パルス発生器による共振周波数の波動が加えられｒと、前記キャビテーション放出現象を加速化することができる。この過程により、前記誘電貫通孔４１０、４１０’と作動流体との接触部位は、約１ＭＶの高電位を帯びるようになるが、このような現象は、前述したように、前記誘電性挿入部材４００、４００’の誘電的性質に起因するものである。
前記作動流体は、作動初期には反応式１による核反応を起こし（全ての作動流体の場合）、その結果として水素同位元素を生成する（軽水と重水とを含む作動流体の場合には、すでにこの過程の前に水素同位元素が含まれる）が、前記高電位により、再び水素原子及び水素同位元素は電子を失ってイオン化し、このうち、水素同位元素（ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）の正イオンは、前記電気的衝撃によってクーロン障壁を克服して反応式２の核融合反応を起こすことができる。
前記核融合反応の結果、中性子及びγ−ｒａｙの放射を観測することができ、熱及び電気エネルギーが放出される。本発明に係る実施形態によると、入力エネルギーが約７．５ＫＷの場合、平均的に約３７．５ＫＷに該当する熱エネルギーを得ることができ、これは、約５００％に該当するエネルギー効率であって、重水の含有比率によっては平均２，０００％までに該当するエネルギー効率を得ることができる。電気エネルギーの場合には、入力電気量が約７．５ＫＷの場合、平均的に約４５ＫＷ（３０Ａ、１５００Ｖ）の電気が発生する。このとき、発生する中性子の量は、好ましい寸法を有する誘電体本体２００（すなわち、誘電体本体２００の長さは１８０ｍｍ、誘電体通路２３０の直径は２２ｍｍ、誘電体通路２４０の直径は１２ｍｍ、誘電体通路２５０の直径は１６ｍｍ）の表面で測定した結果、平均３．３ｍｒｅｍ／ｈｏｕｒであり、これは、普通の人に許容可能な１年間の中性子総量である１００ｍｒｅｍ／ｙｅａｒよりもはるかに多い量であることが分かる。本発明に係るエネルギー発生装置及び方法は、複数の誘電体本体２００をともに作動させることにより、より多くの熱及び電気エネルギーを得ることができる。
以上で説明した本発明は、上述した実施形態及び添付された図面により限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者にとって自明である。
Claims (21)
- イオン化反応及び核融合反応を発生させるために供給される作動流体と、
該作動流体が所定の圧力で加圧されて供給できるように備えられる出力ポンプと、
該出力ポンプを介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部と、
該作動流体供給部から供給された作動流体が流れることができるように、誘電体入口と誘電体出口、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路が備えられる誘電体本体と、
該誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の金属貫通孔を備え、前記作動流体をイオン化させる１つ以上の金属性挿入部材と、
前記誘電体本体の誘電体通路に挿入されて作動流体を通過させる１つ以上の誘電貫通孔を備え、核融合反応に必要な環境を提供する誘電性挿入部材と、
前記誘電体本体の誘電体通路に軸線に対して垂直方向に貫通した孔に挿入され、イオン化した作動流体の極性を調整するか、又は電気を捕集する一対以上の金属部材と
を備えることを特徴とするエネルギー発生装置。 - 前記作動流体が、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 前記作動流体が、軽水又は軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる混合流体の場合、前記軽水及び混合流体を１０６Ω・ｍ以上の高純度で浄水して前記作動流体供給部に供給されるように浄水手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載のエネルギー発生装置。
- 前記浄水手段が、
軽水入口を介して外部から供給された軽水を一次的に浄水する一次浄水部と、
該一次浄水部を経た軽水のみを貯水するか、又は前記一次浄水部を経た軽水と重水入口を介して供給された純粋な重水とを所定の割合で混合する第１貯水槽と、
該第１貯水槽に一時的に貯蔵された混合流体を二次的に浄水する二次浄水部と、
該二次浄水部を経た高純度の軽水又は混合流体を一時的に貯蔵する第２貯水槽と、
該第２貯水槽の出口側に備えられ、前記高純度の軽水又は混合流体を１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧して供給出口を介して前記軽水又は混合流体を作動流体供給部に供給する出力ポンプと
を備えることを特徴とする請求項３に記載のエネルギー発生装置。 - 前記一次浄水部及び二次浄水部が、マイクロフィルタ、逆浸透圧フィルタ、結合フィルタ、及び１つ以上の中間加圧ポンプを備えることを特徴とする請求項４に記載のエネルギー発生装置。
- 前記出力ポンプが、作動流体に一定の波動及び圧力を同時に与えることができるように、ギヤポンプ、ピストンポンプ、又はベーンポンプのいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 前記出力ポンプを介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部の後端には、所定の周波数を有する波動を加えるパルス発生器を更に備えることを特徴とする請求項６に記載のエネルギー発生装置。
- 前記所定の周波数が、作動流体、金属性挿入部材及び誘電性挿入部材の固有振動数によって決定され得ることを特徴とする請求項７に記載のエネルギー発生装置。
- 前記誘電体本体が、誘電体入口及び誘電体出口がフランジによって連結され、前記誘電体入口及び誘電体出口のフランジには、高圧の作動流体が漏洩しないように高圧のシーリング部材を備え、キャビテーション放出現象に対して耐久性が強く、かつキャビテーション放出現象の発生時まで作動流体内のイオン化を維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 前記金属性挿入部材が、誘電体本体の誘電体通路を流れる作動流体との摩擦による熱交換によって電子を放出させ、放出された電子は、作動流体のイオン化過程を促進させ、かつ大量の気泡を発生させるため、熱エネルギーによって電子放出が容易な銅、アルミニウム、金、銀、白金、パラジウム、又は前記金属の合金のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 前記誘電性挿入部材が、キャビテーション放出現象によって核融合反応による電子が放出された場合、前記電子を作動流体内に維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 前記誘電性挿入部材が、内径が一定であるか、又は両端側に内径の一部が拡大される膨脹部が形成された１つ以上の誘電貫通孔を備え、
該誘電貫通孔の内面が、滑らかであるか、又は前記作動流体との摩擦効果及び作動流体の流動性を高めるためにスクリュー状からなることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー発生装置。 - 前記金属部材が、イオン化した作動流体のイオンを分離する磁力を提供するか、又はイオン化した作動流体内の電気を捕集するため、銅、鉄、又は電気伝導性の優れた金属のいずれか１つからなる金属棒で形成されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー発生装置。
- 作動流体を提供し、
該作動流体が所定の圧力で加圧されて供給できるように出力ポンプが備えられ、
該出力ポンプを介した作動流体が作動流体供給部を介して供給及び循環し、
該作動流体供給部から供給された作動流体が、誘電体入口と誘電体出口、及びこれらを連結する互いに異なる直径の複数の誘電体通路が備えられる誘電体本体を通過し、
該誘電体本体の誘電体通路に挿入される１つ以上の金属貫通孔を備えた１つ以上の金属性挿入部材を作動流体が通過しながらイオン化し、
前記誘電体本体の誘電体通路に挿入される１つ以上の誘電貫通孔を備えた誘電性挿入部材を作動流体が通過しながら核融合反応に必要な環境が提供され、
前記誘電体本体の誘電体通路に軸線に対して垂直方向に貫通した孔に挿入される一対以上の金属部材によってイオン化した作動流体の電気を捕集するか、又はイオン化した作動流体内のイオンを分離して核融合が誘導されるように繰り返し循環することを特徴とするエネルギー発生方法。 - 前記作動流体が、１０６Ω・ｍ以上の高純度の軽水、軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる１０６Ω・ｍ以上の高純度の混合流体、又は粘性度が５−３０の範囲のミネラルオイルのいずれか１つからなり、
前記作動流体が、軽水又は軽水：重水の混合比が１００：１−１００：３０の範囲となる混合流体の場合、前記軽水及び混合流体を１０６Ω・ｍ以上の高純度で浄水して前記作動流体供給部に供給されるように浄水手段を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギー発生方法。 - 前記浄水手段が、軽水入口を介して外部から供給された軽水を一次的に浄水する一次浄水部と、該一次浄水部を経た軽水のみを貯水するか、又は前記一次浄水部を経た軽水と重水入口を介して供給された純粋な重水とを所定の割合で混合する第１貯水槽と、該第１貯水槽に一次的に貯蔵された混合流体を二次的に浄水する二次浄水部と、該二次浄水部を経た高純度の軽水又は混合流体を一時的に貯蔵する第２貯水槽と、該第２貯水槽の出口側に備えられ、前記高純度の軽水又は混合流体を１ｂａｒ−２００ｂａｒの範囲の圧力で加圧して供給出口を介して前記軽水又は混合流体を作動流体供給部に供給する出力ポンプとを備え、
前記一次浄水部及び二次浄水部が、マイクロフィルタ、逆浸透圧フィルタ、結合フィルタ、及び１つ以上の中間加圧ポンプを備え、
前記出力ポンプが、作動流体に一定の波動及び圧力を同時に与えることができるように、ギヤポンプ、ピストンポンプ、又はベーンポンプのいずれか１つからなることを特徴とする請求項１５に記載のエネルギー発生方法。 - 前記出力ポンプを介した作動流体を供給及び循環させる作動流体供給部の後端には、所定の周波数を有する波動を加えるパルス発生器を更に備え、
前記所定の周波数が、作動流体、金属性挿入部材及び誘電性挿入部材の固有振動数によって決定され得ることを特徴とする請求項１６に記載のエネルギー発生方法。 - 前記誘電体本体が、誘電体入口及び誘電体出口がフランジによって連結され、前記誘電体入口及び誘電体出口のフランジには、高圧の作動流体が漏洩しないように高圧のシーリング部材を備え、キャビテーション放出現象に対して耐久性が強く、かつキャビテーション放出現象の発生時まで作動流体内のイオン化を維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギー発生方法。
- 前記金属性挿入部材が、誘電体本体の誘電体通路を流れる作動流体との摩擦による熱交換によって電子を放出させ、放出された電子は、作動流体のイオン化過程を促進させ、かつ大量の気泡を発生させるため、熱エネルギーによって電子放出が容易な銅、アルミニウム、金、銀、白金、パラジウム、又は前記金属の合金のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギー発生方法。
- 前記誘電性挿入部材が、キャビテーション放出現象によって核融合反応による電子が放出された場合、前記電子を作動流体内に維持するため、工業用プラスチック、パイレックス（登録商標）、水晶、セラミック、サファイア、ルビー、又は炭化ケイ素のいずれか１つからなり、
前記誘電性挿入部材が、内径が一定であるか、又は両端側に内径の一部が拡大される膨脹部が形成された１つ以上の誘電貫通孔を備え、
該誘電貫通孔の内面が、滑らかであるか、又は前記作動流体との摩擦効果及び作動流体の流動性を高めるためにスクリュー状からなることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギー発生方法。 - 前記金属部材が、イオン化した作動流体のイオンを分離する磁力を提供するか、又はイオン化した作動流体内の電気を捕集するため、銅、鉄、又は電気伝導性の優れた金属のいずれか１つからなる金属棒で形成されることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギー発生方法。
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