JP2018002938A - 水素イオン溶存化合物製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の使用量を削減して燃料の枯渇を遅らせることが可能な水素イオン溶存化合物製造システムを提供する。【解決手段】水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、水を純水化して純粋を生成する純水生成装置１１と、純水を電気分解して水素ガスを生成する水素ガス生成装置１２と、マイナス電気のマイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するマイナス電源ユニット１３と、水素ガスとマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作る渦流ターボミキサー１５と、高濃度水素イオン溶液に所定の燃料を加えて高濃度水素イオン溶液と燃料とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオン溶存化合物を作る攪拌混合装置１７とから形成されている【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料として使用され、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を製造する水素イオン溶存化合物製造システムに関する。

動植物油脂に由来する含酸素炭化水素化合物および含硫黄炭化水素化合物の混合油からなる原料油、または、混合油にさらに原油を精製して得られる石油系基材を混合してなる原料油を水素化処理することにより得られる燃料油基材が開示されている（特許文献１参照）。水素化処理には、水素の存在下、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム、ホウ素、チタンおよびマグネシウムから選ばれる２種以上の元素を含んだ多孔性無機酸化物からなる担体に周期表第６Ａ族および第８族の元素から選ばれる１種以上の金属を担持した触媒が利用される。原料油は、水素圧力２〜１３ＭＰａ、液空間速度０．１〜３．０ｈ^−１、水素／油比１５０〜１５００ＮＬ／Ｌ、反応温度１５０〜４８０℃の条件で水素化処理される。前記特許文献１に開示の技術は、優れた燃焼性および酸化安定性を有し、カーボンニュートラル特性から優れたライフサイクル特性を持つ燃料油基材を提供することができる。

特開２０１０−１２１０７１号公報

ボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関では、その燃料として軽油や灯油、重油等の燃料（化石燃料）が使用され、空気と燃料との化学反応で燃料を燃焼させ、その燃焼エネルギーを内燃機関の動力源にしている。しかし、空気は窒素を約７９％、酸素を約２１％含有するが水素はほとんど含まれておらず、さらに、燃料の炭化水素は分子分解に時間を要するため、燃料の燃焼効率が３５〜４８％であり、燃焼効率が低いのみならず、燃料を使い続けることによるその枯渇も問題になっている。また、燃料の燃焼時に粉塵や煤、亜硫酸ガス、一酸化炭素等を含む多量の煤煙（大気汚染物質）が発生し、大気汚染の原因になるとともに、内燃機関における燃料の燃焼時に煤煙を除去するフィルターや触媒等の設備が必要となり、燃料の単位量あたりの単価を下げることができない。

本発明の目的は、燃料の燃焼効率を向上させることができ、燃料の使用量を削減して燃料の枯渇を遅らせることが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる水素イオン溶存化合物製造システムを提供することにある。本発明の他の目的は、煤煙（大気汚染物質）の発生を抑制することが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができ、大気汚染を防ぐことができる水素イオン溶存化合物製造システムを提供することにある。さらに、単位量あたりの単価が低い水素イオン溶存化合物を作ることができる水素イオン溶存化合物製造システムを提供することにある。

前記課題を解決するための本発明の前提は、内燃機関の燃料として使用され、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を製造する水素イオン溶存化合物製造システムである。

前記前提における本発明の特徴としては、水素イオン溶存化合物製造システムが、所定の水源から給水された水を純水化して純粋を生成する純水生成装置と、純水生成装置によって生成された純水にパルス電流を通電し、純水を電気分解して水素ガスを生成する水素ガス生成装置と、純水生成装置によって生成された純水にマイナス電気を通電し、マイナス電気のマイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するマイナス電源装置と、水素ガス生成装置によって生成された水素ガスとマイナス電源装置によって生成されたマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る混合装置と、混合装置によって作られた高濃度水素イオン溶液に所定の燃料を加えて高濃度水素イオン溶液と燃料とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオン溶存化合物を作る攪拌混合装置とから形成されていることにある。

本発明の一例としては、水素ガス生成装置と前記マイナス電源装置とがチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している。

本発明の他の一例としては、水素イオン溶存化合物製造システムが、マイナス電源装置の上流側に設置され、純水生成装置によって生成された純水にパルス電流を通電し、純水を電気分解して水素ガスを発生させて純水から水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素イオン水生成装置を含み、マイナス電源装置が、水素イオン水生成装置によって生成された水素イオン水にマイナス電気を通電し、マイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去された水素イオン水を生成し、混合装置が、水素ガス生成装置によって生成された水素ガスとマイナス電源装置によって生成されてプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作る。

本発明の他の一例としては、水素イオン水生成装置がチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している。

本発明の他の一例としては、水素イオン溶存化合物製造システムが、水素イオン水生成装置の上流側に設置され、マグネシウムを主成分とした鉱物を利用して純水生成装置によって生成された純水に水素イオンを発生させる水素化処理を行い、水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素化処理装置を含み、水素イオン水生成装置が、水素化処理装置によって生成された水素イオン水にパルス電流を通電し、水素イオン水を電気分解して水素ガスを発生させ、水素化処理装置によって生成された水素イオン水よりも高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する。

本発明の他の一例としては、鉱物がドラバイト多孔質セラミックであり、水素化処理装置では、複数個のドラバイト多孔質セラミックが収容され、純水がそれらドラバイト多孔質セラミックを通流することで、水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される。

本発明の他の一例としては、水素イオン溶存化合物製造システムが、水素イオン水生成装置の下流側に設置されて水素イオン水に溶存する酸素イオンを除去し、酸素イオンが除去された水素イオン水を生成するイオン交換フィルター装置を含む。

本発明の他の一例としては、燃料が軽油であり、攪拌混合装置に投入する軽油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある。

本発明の他の一例としては、燃料が灯油であり、攪拌混合装置に投入する灯油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。

本発明の他の一例としては、燃料が重油であり、攪拌混合装置に投入する重油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。

本発明の他の一例としては、水源が水道、井戸、雨、河川、湖、溜池のうちの少なくとも１つであり、水が水道水、井戸水、雨の貯蔵水、河川水、湖水、池水のうちの少なくとも１つである。

本発明の他の一例としては、高濃度水素イオン溶液の酸化還元電位が−７５０ｍｖ以下である。

本発明にかかる水素イオン溶存化合物製造システムによれば、水素ガス生成装置を利用して純水を電気分解して水素ガスを生成し、マイナス電源装置を利用して純水にマイナス電気を通電し、マイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するとともに、混合装置を利用して水素ガスとマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作り、高濃度水素イオン溶液と燃料とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物が作られ、その化合物に水素イオンが多量に溶存し、その燃焼時に燃料とともに水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、燃焼効率を大幅に向上させることが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、製造された水素イオン溶存化合物が燃料と高濃度水素イオン溶液とを電子結合させたものであるから、燃料が含まれるものの燃料のみを利用する場合と比較し、燃料の使用量を削減することができ、燃料の枯渇を遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、燃料とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、煤煙の発生を抑制する水素イオン溶存化合物を作ることができるから、ボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関における燃焼時に煤煙を除去するフィルターや触媒等の設備を必要とせず、単価が低い水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、高濃度水素イオン溶液と燃料とを攪拌混合装置において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を短時間で効率よく作ることができる。

水素ガス生成装置とマイナス電源装置とがチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している水素イオン溶存化合物製造システムは、水素ガス発生装置の電気分解機能を向上させることが可能なそれら電極のうちのいずれかを利用することにより、純粋を確実に電気分解して多量の水素ガスを発生させることができ、マイナス電源装置のプラス電荷除去機能を向上させることが可能なそれら電極のうちのいずれかを利用することにより、プラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を効率的に生成することができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、水素ガス発生装置から多量の水素ガスが発生し、プラス電荷が十分に除去されたマイナス電荷帯電水がマイナス電源装置から供給されるから、水素ガス発生装置から供給された水素ガスとマイナス電源装置から供給されたマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合することで、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作ることができ、その高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を作ることができる。

純水を電気分解して純水から水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素イオン水生成装置を含み、マイナス電源装置がマイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去された水素イオン水を生成し、混合装置がプラス電荷を除去した水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作る水素イオン溶存化合物製造システムは、水素イオン水生成装置によって純水から水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置を利用してあらかじめ水素イオン水を作るとともに、マイナス電源装置を利用して水素イオン水生成装置によって生成された水素イオン水からプラス電荷を除去し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作るから、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができ、その高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。

前記水素イオン水生成装置が、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している水素イオン溶存化合物製造システムは、水素イオン水生成装置の水素イオン水生成機能を向上させることが可能なそれら電極のうちのいずれかを利用することにより、純粋を確実に電気分解して水素イオン水を確実に生成することができるとともに、マイナス電源装置によってプラス電荷が十分に除去された水素イオン水と水素ガス発生装置から供給された水素ガスを所定気圧に加圧した状態で混合することで、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作ることができ、高濃度水素イオン溶液と燃料とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌することで、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。

マグネシウムを主成分とした鉱物を利用して純水生成装置によって生成された純水に水素イオンを発生させる水素化処理を行い、水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素化処理装置を含み、水素イオン水生成装置が水素化処理装置によって生成された水素イオン水を電気分解して水素ガスを発生させ、水素化処理装置によって生成された水素イオン水よりも高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素イオン溶存化合物製造システムは、水素化処理装置によって純水から水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置によって高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成し、水素化処理装置および水素イオン水生成装置を利用してあらかじめ水素イオンが溶存した水素イオン水を作るとともに、マイナス電源装置を利用して水素化処理装置および水素イオン水生成装置によって生成された水素イオン水からプラス電荷を除去し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作るから、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができ、その高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。

鉱物がドラバイト多孔質セラミックであり、複数個の前記ドラバイト多孔質セラミックが水素化処理装置に収容され、純水がそれらドラバイト多孔質セラミックを通流することで、水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される水素イオン溶存化合物製造システムは、ドラバイト多孔質セラミックの優れた水素イオン発生機能を利用し、それら鉱物を利用した水素化処理において純水に水素イオンを確実に発生させることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、ドラバイト多孔質セラミックを収容した水素化処理装置および水素イオン水生成装置を利用してあらかじめ水素イオンが溶存した水素イオン水を作るとともに、マイナス電源装置を利用して水素化処理装置および水素イオン水生成装置によって生成された水素イオン水からプラス電荷を除去し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作るから、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができ、その高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。

水素イオン水に溶存する酸素イオンを除去し、酸素イオンが除去された水素イオン水を生成するイオン交換フィルター装置を含む水素イオン溶存化合物製造システムは、イオン交換フィルター装置を利用して水素イオン水から酸素イオン（溶存酸素）を除去することができ、酸素イオンを確実に除去した水素イオン水を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、マイナス電源装置の上流側に設置された水素イオン水生成装置によって高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置の下流側に設置されたイオン交換フィルター装置によって水素イオン水から酸素イオンを除去し、マイナス電源装置を利用して酸素イオンが除去された水素イオン水からプラス電荷を除去しつつ、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作るから、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができ、その高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。

燃料が軽油であり、攪拌混合装置に投入する軽油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある水素イオン溶存化合物製造システムは、軽油の重量割合が高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にあるから、軽油を燃料とする内燃機関において軽油のみを燃焼させる場合と比較し、軽油の使用量を大幅に削減（約３〜４割削減）することができ、軽油の原料となる燃料の枯渇を確実に遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、軽油とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、軽油のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

燃料が灯油であり、攪拌混合装置に投入する灯油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある水素イオン溶存化合物製造システムは、灯油の重量割合が高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にあるから、灯油を燃料とする内燃機関において灯油のみを燃焼させる場合と比較し、灯油の使用量を大幅に削減（約３〜５割削減）することができ、灯油の原料となる燃料の枯渇を確実に遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、灯油とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、灯油のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

燃料が重油であり、攪拌混合装置に投入する重油の割合が攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある水素イオン溶存化合物製造システムは、重油の重量割合が高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にあるから、重油を燃料とする内燃機関において重油のみを燃焼させる場合と比較し、重油の使用量を大幅に削減（約３〜５割削減）することができ、重油の原料となる燃料の枯渇を確実に遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、重油とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、重油のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水源が水道、井戸、雨、河川、湖、溜池のうちの少なくとも１つであり、水が水道水、井戸水、雨の貯蔵水、河川水、湖水、池水のうちの少なくとも１つである水素イオン溶存化合物製造システムは、水道水や自然界に存在する水を利用して高濃度水素イオン溶液を作ることができ、高濃度水素イオン溶液を低いコストで生成することができる。水素イオン溶存化合物製造システムは、水道水や自然界に存在するそれら水を利用して高濃度水素イオン溶液を生成し、それら水を利用して生成された高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を作ることができるから、水に対するコストがかからず、水素イオン溶存化合物を廉価に作ることができ、製造単価の低い水素イオン溶存化合物を作ることができる。

高濃度水素イオン溶液の酸化還元電位が−７５０ｍｖ以下である水素イオン溶存化合物製造システムは、前記酸化還元電位を有する高濃度水素イオン溶液と燃料とを攪拌混合装置において攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを確実に電子結合させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を作ることができる。

一例として示す水素イオン溶存化合物製造システムの構成図。 水素ガス生成装置の一例を示す図。 マイナス電気通電装置の一例を示す図。 渦流ターボミキサー（混合装置）の一例を示す図。 他の一例として示す水素イオン溶存化合物製造システムの構成図。 水素イオン水生成装置の一例を示す図。 他の一例として示す水素イオン溶存化合物製造システムの構成図。 水素化処理装置の一例を示す図。 イオン交換フィルター装置の一例を示す図。

一例として示す水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａの構成図である図１等の添付の図面を参照し、本発明に係る水素イオン溶存化合物製造システムの詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、水素ガス生成装置１２の一例を示す図であり、図３は、マイナス電気通電装置３４の一例を示す図である。図４は、渦流ターボミキサー１５（混合装置）の一例を示す図である。図１では、水や純水、水素ガス、マイナス電荷帯電水、高濃度水素イオン溶液、燃料、水素イオン溶存化合物の流動を矢印で示す。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、純水生成装置１１、水素ガス生成装置１２（電気分解装置）、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）、第１貯留タンク１４、渦流ターボミキサー１５（混合装置）、第２貯留タンク１６、攪拌混合装置１７、給油装置１８から形成されている。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａには、燃料貯蔵タンク１９またはボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関２０が接続されている。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、純水化工程、電気分解工程（水素ガス生成工程）、プラス電荷除去工程（マイナス電気通電工程）、混合工程、攪拌混合工程によって内燃機関２０の燃料として使用する水素イオン溶存化合物を製造する。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａでは、純水生成装置１１の次（下流側）に水素ガス生成装置１２およびマイナス電源ユニット１３が配置され、マイナス電源ユニット１３の次（下流側）に第１貯留タンク１４が配置されているとともに、水素ガス生成装置１２および第１貯留タンク１４の次（下流側）に渦流ターボミキサー１５が配置されている。渦流ターボミキサー１５の次（下流側）に第２貯留タンク１６が配置され、第２貯留タンク１６の次（下流側）に攪拌混合装置１７が配置されている。

純水生成装置１１は、所定の水源（図示せず）から給水された水を純水化し、その純水を水素ガス生成装置１２とマイナス電源ユニット１３とに供給する。純水生成装置１１は、純水が通流する供給管２１によって水素ガス生成装置１２およびマイナス電源ユニット１３に連結（接続）されている。純水生成装置１１には、水源につながる給水管２２が連結（接続）されている。純水生成装置１１には、活性炭塔やＲＯ膜（逆浸透膜）を利用した連続再生式純水生成装置、活性炭ろ過器やＲＯ膜（逆浸透膜）、デミナーを利用したＲＯ膜（逆浸透膜）純水生成装置を使用することができる。純水生成装置１１では、約０．１〜約１ｍＳ／ｍの純水が作られる。

供給管２１には、純水を水素ガス生成装置１２およびマイナス電源ユニット１３に送水する給水ポンプ２３とバルブ２４（二方電磁弁）とが設置されている。供給管２１は、給水ポンプ２３の下流側において水素ガス生成装置１２に連結（接続）された供給管２１ａとマイナス電源ユニット１３に連結（接続）された供給管２１ｂとに分岐している。水素ガス生成装置１２につながる供給管２１ａには、流量計２５およびバルブ２６（二方電磁弁）が設置され、マイナス電源ユニット１３につながる供給管２１ｂには、バルブ２７（二方電磁弁）が設置されている。

水源には、水道、井戸、雨、河川、湖、溜池があり、それら水源のうちの少なくとも１つを利用することができる。水には、水道から給水された水道水、井戸から汲み上げた井戸水、雨を貯水した貯蔵水、河川から引き込んだ河川水、湖から引き込んだ湖水、池から引き込んだ池水があり、それら水のうちの少なくとも１つを利用することができる。したがって、それら水源から１種類のみの水が純水生成装置１１に給水される場合、それら水源の複数種類の混合水が純水生成装置１１に給水される場合がある。

水素ガス生成装置１２は、純水生成装置１１によって生成された純水を電気分解して水素ガスを生成し、その水素ガスを渦流ターボミキサー１５に供給する。水素ガス生成装置１２は、図２に示すように、流入口および流出口を有する一方向へ長い収容容器２８と、収容容器２８の内部に形成された所定容積の電極槽２９と、複数枚の電極３０（陰極および陽極）とから形成されている。水素ガス生成装置１２は、純水生成装置１１の下流側に配置され、供給管２１ａによって純水生成装置１１に連結（接続）されている。

供給管２１ａは、水素ガス生成装置１２（収容容器）の流入口に接続されている。水素ガス生成装置１２の流出口には、ガス供給管３１が接続されている。ガス供給管３１は、渦流ターボミキサー１５のガス流入口に連結（接続）されている。ガス供給管３１には、水素ガスを渦流ターボミキサー１５に送気する給気ポンプ３２とバルブ３３（二方電磁弁）とが設置されている。

それら電極３０（陰極および陽極）は、水素ガス生成装置１２の電極槽２９に収容され、水素ガス生成装置１２の流入口から流出口に向かって延びている。電極槽２９に収容された電極３０には、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３０、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３０、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３０のうちのいずれかが使用されている。カーボンナノチューブから作られた電極３０では、その表面に酸化イリジウムがコーティングされていることが好ましい。それら電極３０には、一定の電圧が印可され、パルス電流が純水に通電される。パルス電流の周波数は、１ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの範囲にある。

水素ガス生成装置１２では、パルス電流が通電されたそれら電極３０間（陰極および陽極間）を純水が通流することで、純水生成装置１１から給水された純水が電気分解され、それら電極３０から多量の水素ガスが発生する。水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスは、ガス供給管３１に流入した後、ガス供給管３１を通って渦流ターボミキサー１５に流入する。

水素ガス生成装置１２がチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３０、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３０、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３０のうちのいずれかを利用しているから、水素ガス生成装置１２の電気分解機能を向上させることが可能であり、純水を確実に電気分解して多量の水素ガスを発生させることができる。

マイナス電源ユニット１３は、純水生成装置１１によって生成された純水にマイナス電気（マイナス電流）を通電し、マイナス電気のマイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷を除去することで、プラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成する。マイナス電源ユニット１３は、マイナス電気通電装置３４とマイナス電気通電装置３４にマイナス電気（マイナス電流）を供給するマイナス電源供給装置３５（たとえば、クライストロン電源装置）とから形成されている。マイナス電気通電装置３４は、図３に示すように、流入口および流出口を有する一方向へ長い収容容器３６と、収容容器３６の内部に形成された所定容積の電極槽３７と、複数枚の電極３８（陰極）とから形成されている。

マイナス電源ユニット１３（マイナス電気通電装置３４）は、純水生成装置１１の下流側に配置され、供給管２１ｂによって純水生成装置１１に連結（接続）されている。供給管２１ｂは、マイナス電気通電装置３４（収容容器３６）の流入口に連結（接続）されている。マイナス電気通電装置３４の流出口には、供給管３９が連結（接続）されている。供給管３９は、第１貯留タンク１４の流入口に連結（接続）されている。供給管３９には、バルブ４０（二方電磁弁）および流量計４１が設置されている。

それら電極３８（陰極）は、マイナス電気通電装置３４の電極槽３７に収容され、マイナス電気通電装置３４の流入口から流出口に向かって延びている。電極槽３７に収容された電極３８には、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３８、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３８、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の電極３８のうちのいずれかが使用されている。カーボンナノチューブから作られた電極３８では、その表面に酸化イリジウムがコーティングされていることが好ましい。それら電極３８には、一定の電圧が印可され、一定のマイナス電気（マイナス直流電流）またはマイナスのパルス電気（マイナスパルス電流）が通電される。マイナス電気（マイナス直流電流またはマイナスパルス電流）の電圧は、−６００〜−２ｋＶの範囲にある。マイナスパルス電流の周波数は、１ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの範囲にある。

マイナス電気通電装置３４では、マイナス電源供給装置３５からマイナス電気（マイナス電流、マイナスパルス電流）が供給され、マイナス電気通電装置３４のマイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）を純水が通流することで、純水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させて純水からプラス電荷を除去する。マイナス電気通電装置３４では、プラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水が生成される。マイナス電気通電装置３４によって生成されたマイナス電荷帯電水は、供給管３９に流入した後、供給管３９を通って第１貯留タンク１４に流入し、第１貯留タンク１４に一時的に貯留される。

マイナス電気通電装置３４がチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３８、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３８、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極３８のうちのいずれかを利用しているから、マイナス電源通電装置３４のプラス電荷除去機能を向上させることが可能であり、プラス電荷が確実に除去されたマイナス電荷帯電水を効率的に生成することができる。

第１貯留タンク１４は、マイナス電源ユニット１３（マイナス電気通電装置）の下流側（マイナス電源ユニット１３と渦流ターボミキサー１５との間）に配置され、供給管３９によってマイナス電気通電装置３４に連結（接続）され、供給管４２によって渦流ターボミキサー１５に連結（接続）されている。第１貯留タンク１４は、マイナス電源ユニット１３から送出された設定量のマイナス電荷帯電水を設計圧力および設計温度で貯留する。供給管４２は、第１貯留タンク１４の流出口と渦流ターボミキサー１５の流入口とに連結（接続）されている。供給管４２には、マイナス電荷帯電水を渦流ターボミキサー１５に供給する供給ポンプ４３とバルブ４４（二方電磁弁）とが設置されている。

渦流ターボミキサー１５は、第１貯留タンク１４の下流側に配置され、供給管４２によって第１貯留タンク１４に連結（接続）され、供給管４５によって第２貯留タンク１６に連結（接続）されている。供給管４５は、渦流ターボミキサー１５の流出口と第２貯留タンク１６の流入口とに連結（接続）されている。供給管４５には、バルブ４６（二方電磁弁）が設置されている。

渦流ターボミキサー１５は、図４に示すように、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る。渦流ターボミキサー１５の内部は、大気圧よりも高い気圧に保持されている。渦流ターボミキサー１５の内部の気圧は、３〜１０ＭＰａの範囲にある。

渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５に流入した後、供給管４５を通って第２貯留タンク１６に流入し、第２貯留タンク１６に一時的に貯留される。第２貯留タンク１６は、渦流ターボミキサー１５の下流側に配置され、供給管４５によって渦流ターボミキサー１５に連結（接続）されている。第２貯留タンク１６は、渦流ターボミキサー１５から送出された設定量の高濃度水素イオン溶液を設計圧力および設計温度で貯留する。

攪拌混合装置１７は、高濃度水素イオン溶液に燃料を加えて高濃度水素イオン溶液と燃料とを所定気圧に加圧した状態で攪拌混合し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオン溶存化合物を作る。攪拌混合装置１７は、一方向へ長い収容タンク４７と、収容タンク４７の内部に形成された所定容積の攪拌槽４８と、攪拌槽４８に設置されたミキサー４９と、ミキサー４９を回転させるモーター５０とから形成されている。

攪拌混合装置１７は、第２貯留タンク１６（渦流ターボミキサー１５）の下流側に配置され、供給管５１によって第２貯留タンク１６に連結（接続）されている。供給管５１は、第２貯留タンク１６の流出口と攪拌混合装置１７の流入口とに連結（接続）され、収容タンク４７の底部に向かって延びている。供給管５１には、流量計５２とチャッキバルブ５３（逆流防止電磁弁）とが設置されている。攪拌混合装置１７では、攪拌槽４８のミキサー４９がモーター５０によって２０００回転／ｈ〜３０００回転／ｈの範囲（好ましくは、２５００回転／ｈ）で時計回り方向または反時計回り方向へ回転する。収容タンク４７の内部は、大気圧よりも高い気圧に保持されている。収容タンク４７の内部の気圧は、１．５〜１５ＭＰａの範囲、好ましくは、２．５〜１０ＭＰａの範囲にある。

給油装置１８は、その内部に軽油、灯油、重油（化石燃料）のいずれかを収容し、軽油や灯油、重油を攪拌混合装置１７に供給（給油）する。給油装置１８は、給油管５４によって攪拌混合装置１７に連結（接続）されている。給油管５４は、収容タンク４７の底部に向かって延びている。給油管５４には、給油ポンプ５５、バルブ５６（二方電磁弁）、流量計５７、チャッキバルブ５８（逆流防止電磁弁）が設置されている。なお、給油装置１８から供給する燃料として、軽油や灯油、重油の他に、バイオ燃料や動植物性油を使用することもできる。バイオ燃料には、ガソリン代替オットー機関用燃料（バイオマスアルコール燃料）、軽油代替ディーゼルエンジン用燃料、航空機用ジェット燃料、ガスタービン燃料がある。燃料貯蔵タンク１９または内燃機関２０は、燃料供給管５９によって攪拌混合装置１７に連結（接続）されている。燃料供給管５９は、攪拌混合装置１７の流出口に連結されている。燃料供給管５９には、バルブ６０（二方電磁弁）が設置されている。

純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、攪拌混合装置１７の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、流量計２５，４１，５２，５７は、制御信号線（有線または無線）を介してコントローラ（図示せず）に接続されている。

コントローラは、中央処理装置と記憶装置と記憶領域（ハードディスク等）とを備え、物理的なＯＳ（オペレーティングシステム）によって動作する論理的なコンピュータである。コントローラには、テンキーユニットやキーボード等の入力装置、ディスプレイやタッチパネル、プリンタ等の出力装置が接続されている。コントローラの記憶領域には、各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力（給水管２２や各供給管２１，２１ａ，２１ｂ，３１，３９，４２，４５，５０，５９、給油管５４の流量）、電極３０，３８に印可する設定電圧値および電極３０，３８に通電する設定電流値、渦流ターボミキサー１５や攪拌混合装置１７の設定回転数および設定圧力が格納されている。各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力、設定電圧値および設定電流値、設定回転数および設定圧力は、入力装置によって任意に変更することができる。

高濃度水素イオン溶液製造システム１０Ａを稼働させるには、コントローラのスイッチをＯＮにしてコントローラを起動させる。コントローラを起動させると、コントローラに接続されたディスプレイやタッチパネルに初期画面（図示せず）が表示される。初期画面には、システムＯＮボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。システムＯＦＦボタンをクリックまたはタップすると、コントローラの電源がＯＦＦになる（以下のシステムＯＦＦボタンにおいて同じ）。システムＯＮボタンをクリックまたはタップすると、ディスプレイやタッチパネルにシステム運転画面（図示せず）が表示される。システム運転画面には、運転開始ボタン、システムＯＦＦボタン、各ポンプ２３，３２，４３，５５の出力設定ボタン、電極３０，３８に印可する電圧値設定ボタンおよび電極３０，３８に通電する電流値設定ボタン、渦流ターボミキサー１５や攪拌混合装置１７の回転数設定ボタンおよび圧力設定ボタンが表示される。

ポンプ出力設定ボタンをクリックまたはタップすると、ポンプ出力設定画面がディスプレイやタッチパネルに表示される。ポンプ出力設定画面には、既設定のポンプ出力を表示したポンプ出力表示エリア、新たなポンプ出力を入力するポンプ出力入力エリア、設定ボタン、戻るボタン、クリアボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。戻るボタンをクリックまたはタップすると、初期画面に戻る（以下の戻るボタンにおいて同じ）。クリアボタンをクリックまたはタップすると、ポンプ出力入力エリアに入力したポンプ出力が消去され、ポンプ出力入力エリアにポンプ出力を再入力する（以下のクリアボタンにおいて同じ）。ポンプ出力を変更するには、ポンプ出力入力エリアにポンプ出力を入力した後、設定ボタンをクリックまたはタップする。コントローラは、ポンプ出力表示エリアに表示されたポンプ出力をポンプ出力入力エリアに入力されたポンプ出力に変更し、変更後のポンプ出力を記憶領域に格納するとともに、システム運転画面をディスプレイやタッチパネルに表示する。

電圧値設定ボタンをクリックまたはタップすると、電圧値設定画面がディスプレイやタッチパネルに表示される。電圧値設定画面には、既設定の電圧値を表示した電圧値表示エリア、新たな電圧値を入力する電圧値入力エリア、設定ボタン、戻るボタン、クリアボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。電圧値を変更するには、電圧値入力エリアに電圧値を入力した後、設定ボタンをクリックまたはタップする。コントローラは、電圧値表示エリアに表示された電圧値を電圧値入力エリアに入力された電圧値に変更し、変更後の電圧値を記憶領域に格納するとともに、システム運転画面をディスプレイやタッチパネルに表示する。

電流値設定ボタンをクリックまたはタップすると、電流値設定画面がディスプレイやタッチパネルに表示される。電流値設定画面には、既設定の電流値を表示した電流値表示エリア、新たな電流値を入力する電流値入力エリア、設定ボタン、戻るボタン、クリアボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。電流値を変更するには、電流値入力エリアに電流値を入力した後、設定ボタンをクリックまたはタップする。コントローラは、電流値表示エリアに表示された電流値を電流値入力エリアに入力された電流値に変更し、変更後の電流値を記憶領域に格納するとともに、システム運転画面をディスプレイやタッチパネルに表示する。

回転数設定ボタンをクリックまたはタップすると、回転数設定画面がディスプレイやタッチパネルに表示される。回転数設定画面には、既設定の回転数（回転／ｈ）を表示した回転数表示エリア、新たな回転数を入力する回転数入力エリア、設定ボタン、戻るボタン、クリアボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。回転数を変更するには、回転数入力エリアに回転数を入力した後、設定ボタンをクリックまたはタップする。コントローラは、回転数表示エリアに表示された回転数を回転数入力エリアに入力された回転数に変更し、変更後の回転数を記憶領域に格納するとともに、システム運転画面をディスプレイやタッチパネルに表示する。

圧力設定ボタンをクリックまたはタップすると、圧力設定画面がディスプレイやタッチパネルに表示される。圧力設定画面には、既設定の圧力を表示した圧力表示エリア、新たな圧力を入力する圧力入力エリア、設定ボタン、戻るボタン、クリアボタン、システムＯＦＦボタンが表示される。圧力を変更するには、圧力入力エリアに圧力を入力した後、設定ボタンをクリックまたはタップする。コントローラは、圧力表示エリアに表示された圧力を圧力入力エリアに入力された圧力に変更し、変更後の圧力を記憶領域に格納するとともに、システム運転画面をディスプレイやタッチパネルに表示する。

ポンプ出力や電圧値、電流値、回転数、圧力を設定または変更した後、システム運転画面の運転開始ボタンをクリックまたはタップすると、コントローラは、純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、攪拌混合装置１７の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各流量計２５，４１，５２，５７に起動指令を送信する。コントローラから起動指令を受信した後、純水生成装置１１や水素ガス生成装置１２、マイナス電源発生装置１３、渦流ターボミキサー１５、攪拌混合装置１７、ポンプ２３，３２，４３，５５、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０、流量計２５，４１，５２，５７が起動する。

各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０が起動すると、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の弁機構が開放される。各流量計２５，４１，５２，５７が起動すると、供給管２１ａを通流する純水の流量が流量計２５によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、供給管３９を通流するマイナス電荷帯電水の流量が流量計４１によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。供給管５１を通流する高濃度水素イオン溶液の流量が流量計５２によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、給油管５４を通流する燃料の流量が流量計５７によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。コントローラは、純水の流量やマイナス電荷帯電水の流量、高濃度水素イオン溶液の流量、燃料の流量が設定流量になるように、フィードバック制御またはフィードフォワード制御を行い、各ポンプ２３，３２，４３，５５の出力を設定出力近傍で微調整する。

各ポンプ２３，３２，４３，５５が起動することで、水源から給水管２２を通って純水生成装置１１に水が給水され、純水生成装置１１において水源から給水された水が純水化される（純水化工程）。純水生成装置１１から流出した純水は、供給管２１，２１ａを通って水素ガス生成装置１２に流入するとともに、供給管２１，２１ｂを通ってマイナス電源ユニット１３のマイナス電気通電装置３４に流入する。

水素ガス生成装置１２では、パルス電流が通電されたそれら電極３０間（陰極および陽極間）を純水が通流することで純水が電気分解され、多量の水素ガスが生成される（電気分解工程）。水素ガス発生装置１２によって生成された水素ガスは、ポンプ３２によってガス供給管３１から渦流ターボミキサー１５に流入する。マイナス電気通電装置３４（マイナス電源ユニット１３）では、マイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）を純水が通流することで、純水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させて純水からプラス電荷が除去され、マイナス電荷帯電水が生成される（プラス電荷除去工程）。マイナス電源ユニット１３によって生成されたマイナス電荷帯電水は、供給管３９から第１貯留タンク１４に流入するとともに、ポンプ４３によって供給管４２から渦流ターボミキサー１５に流入する。

渦流ターボミキサー１５では、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る（混合工程）。渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５から第２貯留タンク１６に流入する。第２貯留タンク１６に貯留された高濃度水素イオン溶液は、その酸化還元電位が−７５０ｍｖ以下、好ましくは、−９００ｍｖ以下、より好ましくは、−１１００ｍｖ以下になっている。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、水素ガス生成装置１２を利用して純水を電気分解して水素ガスを生成し、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）を利用して純水にマイナス電気を通電し、マイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するとともに、渦流ターボミキサー１５（混合装置）を利用して水素ガスとマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作るから、イオン化した水素を純水に溶存させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作ることができる。

渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管５１から攪拌混合装置１７に流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８には、給油装置１８から供給された燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）が給油管５４を通って流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８では、モーター５０の回転によって回転するミキサー４９によって高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油）とが攪拌混合される（攪拌混合工程）。なお、攪拌混合装置１７では、収容タンク４７の内部気圧が大気圧よりも高い高気圧に保持されており、高濃度水素イオン溶液と燃料とが所定の気圧に加圧された状態で攪拌混合される。

攪拌混合装置１７では、高濃度水素イオン溶液と燃料とがミキサー４９によって攪拌混合されることで、高濃度水素イオン溶液と燃料とが電子結合し、水素イオン溶存化合物に変化する。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａでは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンを多量に含む水素イオン溶存化合物を作ることができる。高濃度水素イオン溶液と燃料との水素イオン溶存化合物は、燃料供給管５９から燃料貯蔵タンク１９またはボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関２０に流入する。水素イオン溶存化合物が内燃機関２０に流入する場合、内燃機関２０において水素イオン溶存化合物が燃料として燃焼し、内燃機関２０が稼働する。

攪拌混合装置１７の収容タンク４７の攪拌槽４８に軽油が投入される場合、その軽油の割合が攪拌槽４８（攪拌混合装置１７）に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある。したがって、水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａでは、軽油を４割から３割程度節約することができる。高濃度水素イオン溶液に対する軽油の割合が６０重量％未満では、高濃度水素イオン溶液と軽油とから作られる水素イオン溶存化合物の熱量が低下し、燃焼エネルギーが低くなり、内燃機関２０を十分に駆動させることができない。高濃度水素イオン溶液に対する軽油の割合が７０重量％を超過すると、高濃度水素イオン溶液と軽油とを速やかに電子結合させることができない。

攪拌混合装置１７の収容タンク４７の攪拌槽４８に灯油が投入される場合、その灯油の割合が攪拌槽４８（攪拌混合装置１７）に流入する高濃度水素イオ溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。したがって、水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａでは、灯油を５割から３割程度節約することができる。高濃度水素イオン溶液に対する灯油の割合が５０重量％未満では、高濃度水素イオン溶液と灯油とから作られる水素イオン溶存化合物の熱量が低下し、燃焼エネルギーが低くなり、内燃機関２０を十分に駆動させることができない。高濃度水素イオン溶液に対する灯油の割合が７０重量％を超過すると、高濃度水素イオン溶液と灯油とを速やかに電子結合させることができない。

攪拌混合装置１７の収容タンク４７の攪拌槽４８に重油が投入される場合、その重油の割合が攪拌槽４８（攪拌混合装置１７）に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。したがって、水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａでは、重油を５割から３割程度節約することができる。高濃度水素イオン溶液に対する重油の割合が５０重量％未満では、高濃度水素イオン溶液と重油とから作られる水素イオン溶存化合物の熱量が低下し、燃焼エネルギーが低くなり、内燃機関２０を十分に駆動させることができない。高濃度水素イオン溶液に対する重油の割合が７０重量％を超過すると、高濃度水素イオン溶液と重油とを速やかに電子結合させることができない。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、水素ガス生成装置１２を利用して純水を電気分解して水素ガスを生成し、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）を利用して純水にマイナス電気を通電し、マイナス電荷と純水に含まれるプラス電荷とを結合させてプラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するとともに、渦流ターボミキサー１５（混合装置）を利用して水素ガスとマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、マイナス電荷帯電水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作り、攪拌混合装置１７を利用して高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物が作られ、その化合物に水素イオンが多量に溶存し、その燃焼時に燃料とともに水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、燃焼効率を大幅に向上させることが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、製造された水素イオン溶存化合物が燃料と高濃度水素イオン溶液とを電子結合させたものであるから、燃料が含まれるものの燃料のみを利用する場合と比較し、燃料の使用量を削減することができ、燃料の枯渇を遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、燃料とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、煤煙の発生を抑制する水素イオン溶存化合物を作ることができるから、ボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関における燃焼時に煤煙を除去するフィルターや触媒等の設備を必要とせず、単価が低い水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を短時間で効率よく作ることができる。

図５は、他の一例として示す水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂの構成図であり、図６は、水素イオン水生成装置６１の一例を示す図である。図５では、水や純水、水素ガス、水素イオン水、高濃度水素イオン溶液、燃料、水素イオン溶存化合物の流動を矢印で示す。図５に示す水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂが図１のそれと異なるところは、水素イオン水生成装置６１が設置されている点にあり、その他の構成は図１の水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａのそれらと同一であるから、図１のシステム１０Ａの説明を援用するとともに、図１と同一の符号を付すことで、システム１０Ｂにおけるその他の構成の詳細な説明は省略する。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、純水生成装置１１、水素ガス生成装置１２（電気分解装置）、水素イオン水生成装置６１（電気分解装置）、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）、第１貯留タンク１４、渦流ターボミキサー１５（混合装置）、第２貯留タンク１６、攪拌混合装置１７、給油装置１８から形成されている。システム１０Ｂには、燃料貯蔵タンク１９またはボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関２０が接続されている。システム１０Ｂは、純水化工程、電気分解工程（水素ガス生成工程）、プラス電荷除去工程（マイナス電気通電工程）、混合工程、攪拌混合工程によって内燃機関２０の燃料として使用する水素イオン溶存化合物を製造する。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂでは、純水生成装置１１の次（下流側）に水素ガス生成装置１２および水素イオン水生成装置６１が配置され、水素イオン水生成装置６１の次（下流側）にマイナス電源ユニット１３が配置されているとともに、マイナス電源ユニット１３の次（下流側）に第１貯留タンク１４が配置されている。水素ガス生成装置１２および第１貯留タンク１４の次（下流側）に渦流ターボミキサー１５が配置され、渦流ターボミキサー１５の次（下流側）に第２貯留タンク１６が配置されているとともに、第２貯留タンク１６の次（下流側）に攪拌混合装置１７が配置されている。純水生成装置１１や水素ガス生成装置１２、マイナス電源ユニット１３、第１貯留タンク１４、渦流ターボミキサー１５、第２貯留タンク１６、攪拌混合装置１７は、図１のシステム１０Ａのそれらと同一である。

純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、水素イオン水生成装置６１の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、攪拌混合装置１７の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、流量計２５，４１，５２，５７は、制御信号線（有線または無線）を介してコントローラ（図示せず）に接続されている。

水素イオン水生成装置６１は、純水生成装置１１によって生成された純水を電気分解して水素ガスを発生させ、純水から水素イオンが溶存した水素イオン水を生成し、水素イオン水をマイナス電源ユニット１３に供給する。水素イオン水生成装置６１は、図６に示すように、流入口および流出口を有する一方向へ長い収容容器６２と、収容容器６２の内部に形成された所定容積の電極槽６３と、複数枚の電極６４（陰極および陽極）とから形成されている。水素イオン水生成装置６１は、純水生成装置１１の下流側に配置され、供給管２１，２１ｂによって純水生成装置１１に連結（接続）されている。

供給管２１ｂは、水素イオン水生成装置６１（収容容器６２）の流入口に接続されている。水素イオン水生成装置６１の流出口には、供給管６５が接続されている。供給管６５は、マイナス電源ユニット１３（収容容器３６）の流入口に連結（接続）されている。それら電極６４（陰極および陽極）は、水素イオン水生成装置６１の電極槽６３に収容され、水素イオン水生成装置６１の流入口から流出口に向かって延びている。電極槽６３に収容された電極６４には、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極６４、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の電極６４、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の電極６４のうちのいずれかが使用されている。カーボンナノチューブから作られた電極６４では、その表面に酸化イリジウムがコーティングされていることが好ましい。それら電極６４には、一定の電圧が印可され、パルス電流が純水に通電される。パルス電流の周波数は、１ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの範囲にある。

水素イオン水生成装置６１では、パルス電流が通電されたそれら電極６４間（陰極および陽極間）を純水が通流することで、純水生成装置１１から給水された純水が電気分解されてそれら電極６４から多量の水素ガスが発生し、純水から水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される。水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水は、供給管６５に流入した後、供給管６５を通ってマイナス電源ユニット１３に流入する。

水素イオン水生成装置６１がチタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極６４、酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極６４、カーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数枚の電極６４のうちのいずれかを利用しているから、水素イオン水生成装置６１の水素イオン水生成機能を向上させることが可能であり、純水を確実に電気分解して水素イオン水を確実に生成することができる。

マイナス電気通電装置３４では、マイナス電源供給装置３５からマイナス電気（マイナス電流、マイナスパルス電流）が供給され、マイナス電気通電装置３４のマイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）を水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水が通流することで、水素イオン水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させて水素イオン水からプラス電荷を除去する。マイナス電気通電装置３４では、プラス電荷が除去された水素イオン水が生成される。マイナス電気通電装置３４によって生成された水素イオン水は、供給管３９を通って第１貯留タンク１４に流入し、第１貯留タンク１４に一時的に貯留される。第１貯留タンク１４は、マイナス電源ユニット１３から送出された設定量の水素イオン水を設計圧力および設計温度で貯留する。

渦流ターボミキサー１５は、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧（３〜１０ＭＰａの範囲の気圧）に加圧した状態で混合し、水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る。渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５を通って第２貯留タンク１６に流入し、第２貯留タンク１６に一時的に貯留される。第２貯留タンク１６は、渦流ターボミキサー１５から送出された設定量の高濃度水素イオン溶液を設計圧力および設計温度で貯留する。

コントローラの記憶領域には、各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力（給水管２２や各供給管２１，２１ａ，２１ｂ，３１，３９，４２，４５，５０，５９、給油管５４の流量）、電極３０，３８，６４に印可する設定電圧値および電極３０，３８，６４に通電する設定電流値、渦流ターボミキサー１５や攪拌混合装置１７の設定回転数および設定圧力が格納されている。各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力、設定電圧値および設定電流値、設定回転数および設定圧力は、入力装置によって任意に変更することができる。設定出力、設定電圧値および設定電流値、設定回転数および設定圧力の変更は、図１のシステム１０Ａのそれと同一である。

ポンプ出力や電圧値、電流値、回転数、圧力を設定または変更した後、システム運転画面の運転開始ボタンをクリックまたはタップすると、コントローラは、純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、水素イオン水生成装置６１の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、各流量計２５，４１，５２，５７に起動指令を送信する。コントローラから起動指令を受信した後、純水生成装置１１や水素ガス生成装置１２、水素イオン水生成装置６１、マイナス電源発生装置１３、渦流ターボミキサー１５、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０、ポンプ２３，３２，４３，５５、流量計２５，４１，５２，５７が起動する。

各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０が起動すると、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の弁機構が開放される。各流量計２５，４１，５２，５７が起動すると、供給管２１ａを通流する純水の流量が流量計２５によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、供給管３９を通流する水素イオン水の流量が流量計４１によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。供給管５１を通流する高濃度水素イオン溶液の流量が流量計５２によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、給油管５４を通流する燃料の流量が流量計５７によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。コントローラは、純水の流量や水素イオン水の流量、高濃度水素イオン溶液の流量、燃料の流量が設定流量になるように、フィードバック制御またはフィードフォワード制御を行い、各ポンプ２３，３２，４３，５５の出力を設定出力近傍で微調整する。

水素イオン水生成装置６１では、パルス電流が通電されたそれら電極６４間（陰極および陽極間）を純水が通流することで、純水生成装置１１から給水された純水が電気分解されてそれら電極６４から多量の水素ガスが発生し、純水から水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される（水素イオン水生成工程）。水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水は、供給管６５からマイナス電源ユニット１３に流入する。

マイナス電気通電装置３４（マイナス電源ユニット１３）では、マイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）を水素イオン水が通流することで、水素イオン水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させて水素イオン水からプラス電荷が除去され、プラス電荷が除去された水素イオン水が生成される（プラス電荷除去工程）。マイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水は、供給管３９から第１貯留タンク１４に流入するとともに、供給管４２から渦流ターボミキサー１５に流入する。

渦流ターボミキサー１５では、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る。渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５から第２貯留タンク１６に流入する。第２貯留タンク１６に貯留された高濃度水素イオン溶液は、その酸化還元電位が−７５０ｍｖ以下、好ましくは、−９００ｍｖ以下、より好ましくは、−１１００ｍｖ以下になっている。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）の上流側に設置された水素イオン水生成装置６０によって純水から水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置６１を利用してあらかじめ水素イオン水を作るとともに、マイナス電源ユニット１３を利用して水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水からプラス電荷を除去し、渦流ターボミキサー１５（混合装置）を利用して水素ガスとプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作るから、高い濃度の水素イオンを溶存させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができる。

渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管５１から攪拌混合装置１７に流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８には、給油装置１８から供給された燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）が給油管５４を通って流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８では、モーター５０の回転によって回転するミキサー４９によって高濃度水素イオン溶液と燃料とが攪拌混合される（攪拌混合工程）。なお、攪拌混合装置１７では、収容タンク４７の内部気圧が大気圧よりも高い高気圧に保持されており、高濃度水素イオン溶液と燃料とが所定の気圧に加圧された状態で攪拌混合される。

攪拌混合装置１７では、高濃度水素イオン溶液と燃料とがミキサー４９によって攪拌混合されることで、高濃度水素イオン溶液と燃料とが電子結合し、水素イオン溶存化合物に変化する。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂでは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンを多量に含む水素イオン溶存化合物を作ることができる。高濃度水素イオン溶液と燃料との水素イオン溶存化合物は、燃料供給管５９から燃料貯蔵タンク１９またはボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関２０に流入する。水素イオン溶存化合物が内燃機関２０に流入する場合、内燃機関２０において水素イオン溶存化合物が燃料として燃焼し、内燃機関２０が稼働する。

収容タンク４７の攪拌槽４８（攪拌混合装置１７）に投入される軽油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある。収容タンク４７の攪拌槽４８に投入される灯油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。収容タンク４７の攪拌槽４８に投入される重油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、水素イオン水生成装置６１によって純水から水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置６１を利用してあらかじめ水素イオン水を作るとともに、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）を利用して水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水からプラス電荷を除去し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作り、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７を利用して所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を作るから、高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、それによって作られた水素イオン溶存化合物に水素イオンが多量に溶存し、その燃焼時に燃料とともに水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、燃焼効率を大幅に向上させることが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、製造された水素イオン溶存化合物が燃料と高濃度水素イオン溶液とを電子結合させたものであるから、燃料が含まれるものの燃料のみを利用する場合と比較し、燃料の使用量を削減することができ、燃料の枯渇を遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、燃料とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、煤煙の発生を抑制する水素イオン溶存化合物を作ることができるから、ボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関における燃焼時に煤煙を除去するフィルターや触媒等の設備を必要とせず、単価が低い水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｂは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を短時間で効率よく作ることができる。

図７は、他の一例として示す水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃの構成図であり、図８は、水素化処理装置６６一例を示す図である。図９は、イオン交換フィルター装置６７の一例を示す図である。図７では、水や純水、水素ガス、水素イオン水、高濃度水素イオン溶液、燃料、水素イオン溶存化合物の流動を矢印で示す。図７に示す水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃが図１のそれと異なるところは、水素化処理装置６６、水素イオン水生成装置６１、イオン交換フィルター装置６７が設置されている点にあり、その他の構成は図１の水素イオン溶存化合物製造システム１０Ａのそれらと同一であるから、図１のシステム１０Ａの説明を援用するとともに、図１と同一の符号を付すことで、システム１０Ｃにおけるその他の構成の詳細な説明は省略する。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、純水生成装置１１、水素ガス生成装置１２（電気分解装置）、水素化処理装置６６、水素イオン水生成装置６１（電気分解装置）、イオン交換フィルター装置６７、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）、第１貯留タンク１４、渦流ターボミキサー１５（混合装置）、第２貯留タンク１６、攪拌混合装置１７、給油装置１８から形成されている。システム１０Ｃは、純水化工程、電気分解工程（水素ガス生成工程）、水素化処理工程、水素イオン水生成工程、酸素イオン除去工程、プラス電荷除去工程（マイナス電気通電工程）、混合工程、攪拌混合工程によって内燃機関２０の燃料として使用する水素イオン溶存化合物を製造する。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃでは、純水生成装置１１の次（下流側）に水素ガス生成装置１２および水素化処理装置６６が配置され、水素化処理装置６６の次（下流側）に水素イオン水生成装置６１が配置され、水素イオン水生成装置６１の次（下流側）にイオン交換フィルター装置６７が配置されているとともに、イオン交換フィルター装置６７の次（下流側）にマイナス電源ユニット１３が配置されている。マイナス電源ユニット１３の次（下流側）に第１貯留タンク１４が配置され、水素ガス生成装置１２および第１貯留タンク１４の次（下流側）に渦流ターボミキサー１５が配置され、渦流ターボミキサー１５の次（下流側）に第２貯留タンク１６が配置されているとともに、第２貯留タンク１６の次（下流側）に攪拌混合装置１７が配置されている。純水生成装置１１や水素ガス生成装置１２、マイナス電源ユニット１３、第１貯留タンク１４、渦流ターボミキサー１５、第２貯留タンク１６は、図１のシステム１０Ａのそれらと同一であり、水素イオン水生成装置６１は、図５のシステム１０Ｂのそれと同一である。

純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、水素イオン水生成装置６１の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、攪拌混合装置１７の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、流量計２５，４１，５２，５７は、制御信号線（有線または無線）を介してコントローラ（図示せず）に接続されている。

水素化処理装置６６は、純水生成装置１１によって生成された純水に水素イオンを発生させる水素化処理を行い、水素イオンが溶存した水素イオン水を生成し、水素イオン水を水素イオン水生成装置６１に供給する。水素化処理装置６６は、図８に示すように、流入口および流出口を有する一方向へ長い収容容器６８と、収容容器６８の内部に形成された所定容積の通流槽６９とから形成されている。水素化処理装置６６は、純水生成装置１１の下流側に配置され、供給管２１，２１ｂによって純水生成装置１１に連結（接続）されている。

水素化処理装置６６の通流槽６９には、複数個のドラバイト多孔質セラミック７０（マグネシウムを主成分とした鉱物）が収容されている。ドラバイト多孔質セラミック７０は、ドラバイト原石の粉末を約１２５０℃で焼成して作られ、優れた水素イオン発生機能を有する。ドラバイト多孔質セラミック７０は、マグネシウムを主成分とし、ナトリウムやカルシウム、リチウム、鉄、マンガン、アルミニウム等の珪酸類、硼素やフッ素等の金属元素成分を含有している。水素化処理装置６６では、通流槽６９に収容されたそれらドラバイト多孔質セラミック７０を純水が通流することで、純水に水素イオンが発生し、純水から水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される。

水素イオン水生成装置６１は、水素化処理装置６６の下流側に配置され、供給管７１によって水素化処理装置６６に連結（接続）されている。供給管７１は、水素化処理装置６６の流出口と水素イオン水生成装置６１の流入口とにつながっている。水素イオン水生成装置６１は、水素化処理装置６６によって生成された水素イオン水を電気分解して水素ガスを発生させ、水素化処理装置６６によって生成された水素イオン水よりも高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成し、その水素イオン水をイオン交換フィルター装置６７に供給する。

イオン交換フィルター装置６７は、水素イオン水生成装置６１の下流側に配置され、供給管７２によって水素イオン水生成装置６１に連結（接続）されている。供給管７２は、水素イオン水生成装置６１の流出口とイオン交換フィルター装置６７の流入口とにつながっている。イオン交換フィルター装置６７は、水素化処理装置６６および水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水に溶存する酸素イオンを除去し、酸素イオン（酸素）が除去された水素イオン水を生成する。イオン交換フィルター装置６７は、流入口および流出口を有する一方向へ長い収容容器７３と、収容容器７３の内部に形成された所定容積のフィルター槽７４と、フィルター槽７４に収容されたイオン交換フィルター７５とから形成されている。マイナス電源ユニット１３は、イオン交換フィルター装置６７の下流側に配置され、供給管７５によってイオン交換フィルター６７に連結（接続）されている。

マイナス電気通電装置３４は、マイナス電源供給装置３５からマイナス電気（マイナス電流、マイナスパルス電流）が供給され、マイナス電気通電装置３４のマイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）をイオン交換フィルター装置６７によって生成された水素イオン水が通流することで、水素イオン水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させて水素イオン水からプラス電荷を除去する。マイナス電気通電装置３４では、プラス電荷が除去された水素イオン水が生成される。マイナス電気通電装置３４によって生成された水素イオン水は、供給管３９を通って第１貯留タンク１４に流入し、第１貯留タンク１４に一時的に貯留される。第１貯留タンク１４は、マイナス電源ユニット１３から送出された設定量の水素イオン水を設計圧力および設計温度で貯留する。

渦流ターボミキサー１５は、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧（３〜１０ＭＰａの範囲の気圧）に加圧した状態で混合し、水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る。渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５を通って第２貯留タンク１６に流入し、第２貯留タンク１６に一時的に貯留される。第２貯留タンク１６は、渦流ターボミキサー１５から送出された設定量の高濃度水素イオン溶液を設計圧力および設計温度で貯留する。

コントローラの記憶領域には、各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力（給水管２２や各供給管２１，２１ａ，２１ｂ，３１，３９，４２，４５，５０，５９、給油管５４の流量）、電極３０，３８，６４に印可する設定電圧値および電極３０，３８，６４に通電する設定電流値、渦流ターボミキサー１５や攪拌混合装置１７の設定回転数および設定圧力が格納されている。各ポンプ２３，３２，４３，５５の設定出力、設定電圧値および設定電流値、設定回転数および設定圧力は、入力装置によって任意に変更することができる。設定出力、設定電圧値および設定電流値、設定回転数および設定圧力の変更は、図１のシステム１０Ａのそれと同一である。

ポンプ出力や電圧値、電流値、回転数、圧力を設定または変更した後、システム運転画面の運転開始ボタンをクリックまたはタップすると、コントローラは、純水生成装置１１の制御部や水素ガス生成装置１２の制御部、水素イオン水生成装置６１の制御部、マイナス電源ユニット１３の制御部、渦流ターボミキサー１５の制御部、各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の制御部、各ポンプ２３，３２，４３，５５の制御部、各流量計２５，４１，５２，５７に起動指令を送信する。コントローラから起動指令を受信した後、純水生成装置１１や水素ガス生成装置１２、水素イオン水生成装置６１、マイナス電源発生装置１３、渦流ターボミキサー１５、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０、ポンプ２３，３２，４３，５５、流量計２５，４１，５２，５７が起動する。

各バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０が起動すると、バルブ２４，２６，２７，３３，４０，４６，５６，６０の弁機構が開放される。各流量計２５，４１，５２，５７が起動すると、供給管２１ａを通流する純水の流量が流量計２５によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、供給管３９を通流する水素イオン水の流量が流量計４１によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。供給管５１を通流する高濃度水素イオン溶液の流量が流量計５２によって計測され、測定流量がコントローラに送信され、給油管５４を通流する燃料の流量が流量計５７によって計測され、測定流量がコントローラに送信される。コントローラは、純水の流量や水素イオン水の流量、高濃度水素イオン溶液の流量、燃料の流量が設定流量になるように、フィードバック制御またはフィードフォワード制御を行い、各ポンプ２３，３２，４３，５５の出力を設定出力近傍で微調整する。

各ポンプ２３，３２，４３，５５が起動することで、水源から給水管１８を通って純水生成装置１１に水が給水され、純水生成装置１１において水源から給水された水が純水化される（純水化工程）。純水生成装置１１から流出した純水は、供給管２１，２１ａを通って水素ガス生成装置１２に流入するとともに、供給管２１，２１ｂを通って水素化処理装置６７に流入する。水素ガス生成装置１２では、パルス電流が通電されたそれら電極３０間（陰極および陽極間）を純水が通流することで純水が電気分解され、多量の水素ガスが生成される（電気分解工程）。水素ガス発生装置１２によって生成された水素ガスは、ガス供給管３１から渦流ターボミキサー１５に流入する。

水素化処理装置６６では、純水生成装置１１によって生成された純水が通流槽６９に収容されたそれらドラバイト多孔質セラミック７０を通流することで、純水に水素イオンを発生させ、純水から水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される（水素化処理工程）。水素化処理装置６６によって生成された水素イオン水は、供給管７１から水素イオン水生成装置６１に流入する。

水素イオン水生成装置６１では、パルス電流が通電されたそれら電極６４間（陰極および陽極間）を水素化処理装置６６によって生成された水素イオン水が通流することで、水素化処理装置６６から供給された水素イオン水が電気分解されてそれら電極６４から多量の水素ガスが発生し、水素化処理装置６６によって生成された水素イオン水よりも高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される（水素イオン水生成工程）。水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水は、供給管７２からイオン交換フィルター装置６７に流入する。

イオン交換フィルター装置６７では、水素イオン水生成装置６１によって生成された水素イオン水がフィルター槽７４に収容されたイオン交換フィルター７５を通流することで、水素イオン水に溶存する酸素イオンがイオン交換フィルター７５によって除去され、酸素イオン（酸素）が除去された水素イオン水が生成される。イオン交換フィルター装置６７を利用して水素イオン水から酸素イオン（溶存酸素）を除去することができ、酸素イオンを確実に除去した水素イオン水を作ることができる。イオン交換フィルター装置６７によって生成された酸素イオンが除去された水素イオン水は、供給管６５からマイナス電源ユニット１３に流入する。

マイナス電気通電装置３４（マイナス電源ユニット１３）では、マイナス電気が通電されたそれら電極３８間（陰極間）を酸素イオンが除去された水素イオン水が通流することで、水素イオン水にマイナス電気が通電され、マイナス電気のマイナス電荷と水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させて水素イオン水からプラス電荷が除去され、プラス電荷が除去された水素イオン水が生成される（プラス電荷除去工程）。マイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水は、供給管３９から第１貯留タンク１４に流入するとともに、供給管４２から渦流ターボミキサー１５に流入する。

渦流ターボミキサー１５では、水素ガス生成装置１２によって生成された水素ガスとマイナス電源ユニット１３によって生成されたプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る。渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管４５から第２貯留タンク１６に流入する。第２貯留タンク１６に貯留された高濃度水素イオン溶液は、その酸化還元電位が−７５０ｍｖ以下、好ましくは、−９００ｍｖ以下、より好ましくは、−１１００ｍｖ以下になっている。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、水素化処理装置６６によって純水から水素イオン水を生成し、水素化処理装置６６の下流側に設置された水素イオン水生成装置６１によって高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成することで、水素化処理装置６６および水素イオン水生成装置６１を利用してあらかじめ水素イオンが溶存した水素イオン水を作るとともに、水素イオン水生成装置６１の下流側に設置されたイオン交換フィルター装置６７によって水素イオン水から酸素イオンを除去し、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）を利用して酸素イオンが除去された水素イオン水からプラス電荷を除去しつつ、渦流ターボミキサー１５（混合装置）を利用して水素ガスとプラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、水素イオン水に水素ガスを溶解させて水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作るから、高い濃度の水素イオンを溶存させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を確実に作ることができる。

渦流ターボミキサー１５によって作られた高濃度水素イオン溶液は、供給管５１から攪拌混合装置１７に流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８には、給油装置１８から供給された燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）が給油管５４を通って流入する。攪拌混合装置１７の攪拌槽４８では、モーター５０の回転によって回転するミキサー４９によって高濃度水素イオン溶液と燃料とが攪拌混合される（攪拌混合工程）。なお、攪拌混合装置１７では、収容タンク４７の内部気圧が大気圧よりも高い高気圧に保持されており、高濃度水素イオン溶液と燃料とが所定の気圧に加圧された状態で攪拌混合される。

攪拌混合装置１７では、高濃度水素イオン溶液と燃料とがミキサー４９によって攪拌混合されることで、高濃度水素イオン溶液と燃料とが電子結合し、水素イオン溶存化合物に変化する。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃでは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンを多量に含む水素イオン溶存化合物を作ることができる。高濃度水素イオン溶液と燃料との水素イオン溶存化合物は、燃料供給管５９から燃料貯蔵タンク１９またはボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関２０に流入する。水素イオン溶存化合物が内燃機関２０に流入する場合、内燃機関２０において水素イオン溶存化合物が燃料として燃焼し、内燃機関２０が稼働する。

収容タンク４７の攪拌槽４８（攪拌混合装置１７）に投入される軽油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある。収容タンク４７の攪拌槽４８に投入される灯油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。収容タンク４７の攪拌槽４８に投入される重油の割合は、図１のシステム１０Ａのそれと同一であり、高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、水素化処理装置６６によって純水から水素イオン水を生成し、水素イオン水生成装置６１によって高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成することで、水素化処理装置６６および水素イオン水生成装置６１を利用してあらかじめ水素イオンが溶存した水素イオン水を作るとともに、イオン交換フィルター装置６７によって水素イオン水から酸素イオンを除去し、マイナス電源ユニット１３（マイナス電源装置）を利用して酸素イオンが除去された水素イオン水からプラス電荷を除去しつつ、プラス電荷が除去された水素イオン水に水素ガスを溶解させて高濃度水素イオン溶液を作り、水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７を利用して所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、高濃度水素イオン溶液と燃料とを電子結合させて水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を作るから、高濃度水素イオン溶液を利用して水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を確実に作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、それによって作られた水素イオン溶存化合物に水素イオンが多量に溶存し、その燃焼時に燃料とともに水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、燃焼効率を大幅に向上させることが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、製造された水素イオン溶存化合物が燃料と高濃度水素イオン溶液とを電子結合させたものであるから、燃料が含まれるものの燃料のみを利用する場合と比較し、燃料の使用量を削減することができ、燃料の枯渇を遅らせることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、燃料とともに煤煙が発生しない水素が燃焼するから、燃料のみを燃焼させる場合と比較し、煤煙の発生が大幅に抑制された水素イオン溶存化合物を作ることができ、燃焼時の大気汚染を防ぐことが可能な水素イオン溶存化合物を作ることができる。

水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、煤煙の発生を抑制する水素イオン溶存化合物を作ることができるから、ボイラーや発電機、エンジン等の内燃機関における燃焼時に煤煙を除去するフィルターや触媒等の設備を必要とせず、単価が低い水素イオン溶存化合物を作ることができる。水素イオン溶存化合物製造システム１０Ｃは、高濃度水素イオン溶液と燃料（軽油、灯油、重油のいずれか）とを攪拌混合装置１７において所定の圧力を加えた加圧下に攪拌混合することで、高濃度水素イオン溶液と燃料とを迅速かつ確実に電子結合させることができ、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を短時間で効率よく作ることができる。

１０Ａ 水素イオン溶存化合物製造システム
１０Ｂ 水素イオン溶存化合物製造システム
１０Ｃ 水素イオン溶存化合物製造システム
１１ 純水生成装置
１２ 水素ガス発生装置
１３ マイナス電源ユニット（マイナス電源装置）
１４ 第１貯留タンク
１５ 渦流ターボミキサー（混合装置）
１６ 第２貯留タンク
１７ 攪拌混合装置
１８ 給油装置
１９ 燃料貯蔵タンク
２０ 内燃機関
２１ 供給管
２１ａ 供給管
２１ｂ 供給管
２２ 給水管
２３ 給水ポンプ
２４ バルブ（二方電磁弁）
２５ 流量計
２６ バルブ（二方電磁弁）
２７ バルブ（二方電磁弁）
２８ 収容容器
２９ 電極槽
３０ 電極（陰極および陽極）
３１ ガス供給管
３２ 給気ポンプ
３３ バルブ（二方電磁弁）
３４ マイナス電気通電装置
３５ マイナス電源供給装置
３６ 収容容器
３７ 電極槽
３８ 電極（陰極）
３９ 供給管
４０ バルブ（二方電磁弁）
４１ 流量計
４２ 供給管
４３ 供給ポンプ
４４ バルブ（二方電磁弁）
４５ 供給管
４６ バルブ（二方電磁弁）
４７ 収容タンク
４８ 攪拌槽
４９ ミキサー
５０ モーター
５１ 供給管
５２ 流量計
５３ チャッキバルブ
５４ 給油管
５５ 給油ポンプ
５６ バルブ（二方電磁弁）
５７ 流量計
５８ チャッキバルブ
５９ 供給管
６０ バルブ（二方電磁弁）
６１ 水素イオン水生成装置
６２ 収容容器
６３ 電極槽
６４ 電極（陰極および陽極）
６５ 供給管
６６ 水素化処理装置
６７ イオン交換フィルター装置
６８ 収容容器
６９ 通流槽
７０ ドラバイト多孔質セラミック
７１ 供給管
７２ 供給管
７３ 収容容器
７４ フィルター槽
７５ イオン交換フィルター

Claims (12)

1. 内燃機関の燃料として使用され、水素イオンが高濃度で溶存した水素イオン溶存化合物を製造する水素イオン溶存化合物製造システムにおいて、
   前記水素イオン溶存化合物製造システムが、所定の水源から給水された水を純水化して純粋を生成する純水生成装置と、前記純水生成装置によって生成された純水にパルス電流を通電し、前記純水を電気分解して水素ガスを生成する水素ガス生成装置と、前記純水生成装置によって生成された純水にマイナス電気を通電し、前記マイナス電気のマイナス電荷と前記純水に含まれるプラス電荷とを結合させて該プラス電荷が除去されたマイナス電荷帯電水を生成するマイナス電源装置と、前記水素ガス生成装置によって生成された水素ガスと前記マイナス電源装置によって生成されたマイナス電荷帯電水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、前記マイナス電荷帯電水に前記水素ガスを溶解させて前記水素イオンが高濃度で溶存した高濃度水素イオン溶液を作る混合装置と、前記混合装置によって作られた高濃度水素イオン溶液に所定の燃料を加えて該高濃度水素イオン溶液と該燃料とを所定の気圧に加圧した状態で混合攪拌し、該高濃度水素イオン溶液と該燃料とを電子結合させて前記水素イオン溶存化合物を作る攪拌混合装置とから形成されていることを特徴とする水素イオン溶存化合物製造システム。
2. 前記水素ガス生成装置と前記マイナス電源装置とが、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している請求項１に記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
3. 前記水素イオン溶存化合物製造システムが、前記マイナス電源装置の上流側に設置され、前記純水生成装置によって生成された純水にパルス電流を通電し、前記純水を電気分解して水素ガスを発生させて該純水から水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素イオン水生成装置を含み、前記マイナス電源装置が、前記水素イオン水生成装置によって生成された水素イオン水にマイナス電気を通電し、前記マイナス電気のマイナス電荷と前記水素イオン水に含まれるプラス電荷とを結合させて該プラス電荷が除去された水素イオン水を生成し、前記混合装置が、前記水素ガス生成装置によって生成された水素ガスと前記マイナス電源装置によって生成されて前記プラス電荷が除去された水素イオン水とを所定気圧に加圧した状態で混合し、前記プラス電荷が除去された水素イオン水に前記水素ガスを溶解させて前記高濃度水素イオン溶液を作る請求項１または請求項２に記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
4. 前記水素イオン水生成装置が、チタン合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極と酸化イリジウム合金から作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とカーボンナノチューブから作られた所定面積を有するメッシュ状の複数の電極とのうちのいずれかを利用している請求項３に記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
5. 前記水素イオン溶存化合物製造システムが、前記水素イオン水生成装置の上流側に設置され、マグネシウムを主成分とした鉱物を利用して前記純水生成装置によって生成された純水に水素イオンを発生させる水素化処理を行い、前記水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する水素化処理装置を含み、前記水素イオン水生成装置が、前記水素化処理装置によって生成された水素イオン水にパルス電流を通電し、前記水素イオン水を電気分解して水素ガスを発生させ、前記水素化処理装置によって生成された水素イオン水よりも高い濃度の水素イオンが溶存した水素イオン水を生成する請求項３または請求項４に記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
6. 前記鉱物が、ドラバイト多孔質セラミックであり、前記水素化処理装置では、複数個の前記ドラバイト多孔質セラミックが収容され、前記純水がそれらドラバイト多孔質セラミックを通流することで、前記水素イオンが溶存した水素イオン水が生成される請求項５に記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
7. 前記水素イオン溶存化合物製造システムが、前記水素イオン水生成装置の下流側に設置されて前記水素イオン水に溶存する酸素イオンを除去し、前記酸素イオンが除去された水素イオン水を生成するイオン交換フィルター装置を含む請求項３ないし請求項６いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
8. 前記燃料が、軽油であり、前記攪拌混合装置に投入する前記軽油の割合が、該攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して６０〜７０重量％の範囲にある請求項１ないし請求項７いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
9. 前記燃料が、灯油であり、前記攪拌混合装置に投入する前記灯油の割合が、該攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある請求項１ないし請求項７いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
10. 前記燃料が、重油であり、前記攪拌混合装置に投入する前記重油の割合が、該攪拌混合装置に流入する高濃度水素イオン溶液１００重量％に対して５０〜７０重量％の範囲にある請求項１ないし請求項７いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
11. 前記水源が、水道、井戸、雨、河川、湖、溜池のうちの少なくとも１つであり、前記水が、水道水、井戸水、雨の貯蔵水、河川水、湖水、池水のうちの少なくとも１つである請求項１ないし請求項１０いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
12. 前記高濃度水素イオン溶液の酸化還元電位が、−７５０ｍｖ以下である請求項１ないし請求項１１いずれかに記載の水素イオン溶存化合物製造システム。
    

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