JPH08502584A - エネルギー源システム及びエネルギーの生産方法 - Google Patents
エネルギー源システム及びエネルギーの生産方法Info
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- JPH08502584A JPH08502584A JP6510700A JP51070094A JPH08502584A JP H08502584 A JPH08502584 A JP H08502584A JP 6510700 A JP6510700 A JP 6510700A JP 51070094 A JP51070094 A JP 51070094A JP H08502584 A JPH08502584 A JP H08502584A
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Abstract
(57)【要約】
本体を少なくとも一種の水素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成することのできる少なくとも一種の金属を含み、充填された本体を電気回路内のコンデンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となるように配置し、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な電圧供給手段に接続し、上記電圧供給手段を操作し、上記本体内で生産されたエネルギーを上記電圧供給手段を操作して回収することよりなるエネルギーの生産方法であって、本方法においてオゾナイザーはコンデンサー手段として使用される。さらに、本発明は本方法を実施するためのエネルギー源システムに関する。エネルギー源システムは、好ましくは統合された電力サイクルの一部として作動機械を含む。
Description
【発明の詳細な説明】
エネルギー源システム及びエネルギーの生産方法
本発明は、特殊なエネルギー源システム及び前記エネルギー源システムを用い
てエネルギーを生産する方法に関する。
国際PCT出願明細書WO91/01036には、本体を少なくとも一種の水
素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成するこ
とのできる少なくとも一種の金属を含み、充填された本体を電気回路内のコンデ
ンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となるように配置し、上記コンデンサ
ー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な電圧供給手段に接続し、上記電
圧供給手段を操作し、上記本体内で生産されたエネルギーを上記供給手段を操作
して回収することよりなるエネルギーの生産方法が記載されている。
WO91/01036の主題は、本明細書中にも含まれるものである。
水素同位体の環境下、金属水素化物型格子を形成することのできる金属の存在
下にて放電が起きる際に、オゾナイザー型放電の使用によりエネルギー生産が有
利にもたらされることが今回見いだされた。
それゆえ、本発明は、
本体を少なくとも一種の水素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属水素
化物型格子系を形成することのできる少なくとも一種の金属を含み、充填された
本体を電気回路内のコンデンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となるよう
に配置し、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な電圧
供給手段に接続し、
上記電圧供給手段を操作し、
上記本体内で生産されたエネルギーを上記電圧供給手段を操作して回収する
ことよりなるエネルギーの生産方法に関し、本方法においてオゾナイザー(オゾ
ン発生器)はコンデンサー手段として使用される。
オゾナイザー型放電の使用により、重水素だけでなく水素の使用も可能になり
、一方、水素化物型格子を形成することのできる金属として、パラジウム及び(
ステンレス)鋼を含む異なる金属も有利に使用できることが見いだされた。
本発明のもう一つの目的は、開始調整手段、停止手段、及び再開始手段を備え
た、エネルギーを確実に安定供給するシステムを提供することである。
また、本発明の他の目的は、容易に変更できる操作条件を有する操作可能なエ
ネルギー源システムを提供することである。
また、作動システムに適当に連結したエネルギー源システムを提供することも
本発明の目的である。さらに、現在の電力サイクル(power cycle)に統合する
ことのできるエネルギー源システムの設計と開発も本発明の目的である。
文献として、R.K.ロート(R.K.Rout)等による「水素または重水素を充填
したパラジウムからの低エネルギーの多量放出」という題の論文(インディアン
ジャーナル オブ テクノロジー、29巻、571−578頁、1991年1
2月)中で、オートラジオグラフィーによる測定の際に、水素または重水素を充
填したパラジウムから低エネルギー放射が発生することが報告されている。この
論文は、オゾナイザー型放電は言うまでもなく、電圧供給手段としてのコンデン
サー手段の使用についても言及しておらず、また、他は同じ条件でジルコニウム
、ハフニウム、及びニオブを使用するとオートラジオグラフ(低エネルギー放射
を測定する標準的な方法)にはかぶり(fogging)が観察されなかったことが明
確に述べられている。
また、本発明は、
本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成することのできる少なくと
も一種の金属を含み、本体はコンデンサー手段としてのオゾナイザーの少なくと
も一つの導体素子部であり、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外部か
ら調整可能な電圧供給手段に接続し、上記コンデンサー手段及び上記電圧供給手
段が電気回路を形成し、
少なくとも一種の水素同位体を上記本体へ導入するための供給手段、及び
上記本体内で生産されたエネルギーを回収するための回収手段
よりなるエネルギー源システムを提供するものである。
いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、本発明の方法及びシステ
ムを使用して放出されたエネルギーは、WO91/01036に記載されている
ように一定電気的場の値(constant electrical field value)の理論に従って
生じるものである。特に文献は、金属/誘電体界面における電気的表面電荷の発
生を仮定している。
水素同位体として水素または重水素を使用しかつ本体を水素または重水素にさ
らすと、エネルギーの放出が得られることが見いだされた。特に、水素同位体と
しての水素の使用、あるいは他の水素同位体、特に重水素、の存在下での水素の
使用のいずれにおいても、優れた効果が得られることが見いだされた。
本発明の方法において使用される放電手段では、水素同位体として水素が使用
される。重水素も、水素と重水素の混合物として混合比に関係なく有利に使用で
きる。必要ならば、エネルギー放出には寄与しない他の気体物質が存在しても構
わない。そのような気体物質の例としては、希ガス及び窒素が挙げられる。
本発明のエネルギーを生産する方法にて使用される金属には、金属水素化物型
格子を形成することができる金属が含まれる。金属水素化物型格子の発生は、理
論的な観点及び実験的な観点の両方から、当該技術において広く記載されている
。
もちろん、パラジウムは金属水素化物、特に、高濃度の水素化物成分(水素ま
たは重水素)を有する金属水素化物、の形成能のため、すべての金属のなかで最
も広く記載されている。他の(貴)金属とは対照にパラジウム水素化物構造がか
なり容易に得られるものであったため、当該技術がパラジウムに注目してきたこ
とは理解されるところである。
本発明の方法は、好ましい水素化物形成金属としての特徴を通常示さない鉄の
ような金属も含む、多くの異なる金属を使用して操作を行うことができる。水素
同位体(水素または重水素)を充填する本体にステンレス鋼を使用して優れた結
果が得られている。このことは、当該技術領域における応用の範囲を実質的に広
げるものである。
本発明の方法において使用される、金属水素化物型格子系を形成することので
きる金属には、d中に空孔を有し及び/または高原子力エネルギーレベルを有す
る金属及び合金が含まれる。そのような金属の例としては、チタン、バナジウム
、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、ニオブ、モリブ
デン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、ランタン(及びランタノイド)、ハ
フニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げ
られる。ニッケル合金及びパラジウムを使用するのが最も好ましい。
本発明において使用されるようなステンレス鋼という表現は、通常ステンレス
鋼と呼ばれている様々な種類の鉄の合金を包含する。鉄以外の主な成分は、ニッ
ケル及び/またはコバルトである。ステンレス鋼中に炭素も少量存在する。
本発明の方法は、好ましくは図1に記載されているようなオゾナイザー型放電
装置を使用して行われる。
通常オゾナイザーには二つの金属電極が含まれ、少なくとも電極の一方がガラ
スまたはセラミック部のような誘電バリアーにより遮蔽されている。オゾナイザ
ーの電極間では直接スパーク放電またはアーク放電は起こらない。本発明の方法
は、両電極を完全に遮蔽してしまうと操作が行えない。好ましくは、本発明の方
法においては電極の一方を完全に遮蔽し、他方の電極は遮蔽しないでおく。
図1に示した装置は、実験に使用する気体物質(水素、重水素、アルゴン、ま
たは窒素)用の貯蔵シリンダー(図には示していない)に接続した気体物質用の
注入口2を有する一般にはガラス製の容器1を含む。必要ならば、注入口2は、
逆に容器1内を真空にするために使用することもできる。
容器内の電極は、直径11mmのステンレス鋼電極3及び遮蔽銅電極4を含む。
ステンレス鋼電極3はガラス管5の内部に位置し、オゾナイザー放電を与える。
装置が作動すると、遮蔽銅電極4に接続している線6を通って外部回路(図に
は示していない)より容器1内へ高電圧が供給される。アースはステンレス鋼電
極3に接続している線7である。
領域8は通常検量の目的に使用され、便宜上重水素またはアルゴンで充填され
、放電を受けることはない。重水素またはアルゴンは、注入開口9より導入ある
いは回収することができる。管5の開端部(図には示していない)を操作すると
きには、適当なガス(重水素または水素)を容器1へ導入するのに注入開口9が
使用できる。
容器1は、容器内のオゾナイザー及び/または電極を置き換えるために、互い
に取り外し可能な二つの部分(1A及び1B)で構成されている。
温度ゆらぎ及び他の考えられる外部因子を除くため、温度調整手段により一定
温度を保つ油を充填した巨大な樽(図には示していない)の内部に容器1を保持
する。必要ならば、様々な測定装置を、所望の測定の型により容器1の内部また
は外部のいずれにも装備することができる。
本発明の方法は、通常以下のように行われる。貯蔵容器から適当なガス(水素
及び/または重水素)を注入開口2より容器1へ導入する。次いで高電圧装置を
作動し、電極4及び電極3間のガスにオゾナイザー型放電を発生させる。使用す
る発生機は、減衰電圧振動を連続供給するものである。電圧振動の周波数は通常
2000から3000Hzの範囲であり、ピーク電圧は15から20kVの範囲であ
る。1秒間あたりのパルス数は通常約300である。
本発明の方法による効果を測定するには、システムに供給される電気エネルギ
ーを正確に測定し、システムの操作時に放出される熱エネルギーと比較する。シ
ステムに供給される電気エネルギーは、通常、直流電圧、及び高周波数高電圧振
動を発生させるために加えられた電力の強度を記録することにより測定される。
システム中で放出される熱エネルギーは、通常、校正(済)熱量計(calibrated
calorimeter)を使用して測定される。
本発明のシステムの操作時に生産されるエネルギーは、通常、WO91/01
036で詳細に議論されているような方法で回収される。特に、WO91/01
036の図2を参照。
好ましくは、熱交換手段によりエネルギー移行及び/またはエネルギー輸送が
行われる。配置された固体をエネルギー移行手段として、及び流体または流体フ
ローをそれぞれエネルギー移行またはエネルギー輸送手段として使用することが
できる。さらに、上述のように上記固体を通って流体または流体フローを伝導す
るチャネルも使用することができる。
有利なことに、熱交換手段は、電力サイクル手段部であるか、あるいは電力サ
イクル手段部を含むものであり、エネルギーを回収するための回路手段部(図に
は示されていない)を形成している。さらに、必要ならば、エネルギー回収効率
を向上させるためにポンプまたは加圧装置(図には示されていない)を使用して
、流体を加圧することも可能である。有利なことに、100から10000kPa
の圧力を使用することができる。
流体として、好ましくは、炭化水素及び/またはそれらの誘導体、及び水を適
用することができる。特に、大きい誘電率及び放電破壊値を有利に有する炭化水
素及び/またはそれらの誘導体が好ましい。
上述のエネルギー回収手段は、好ましくは作動機械(図には示されていない)
に連結し、統合された電力サイクルを構成する。したがって、現在のサイクルは
本発明のエネルギー源システムにより経済的に実施することができる。
本発明を以下の実施例により説明する。実施例1
重水素を貯蔵容器から注入開口2より容器1内へ導入した。重水素にはエアー
リキッド(Air Liquide)N27品質を使用した。容器には、ステンレス鋼電極
ホルダーの周囲に位置し、それに電気的に接続したパラジウムシリンダーが一方
の電極として含まれていた。ステンレス鋼電極ホルダーは重水素にはされされな
かった。銅箔からなる他方の電極を、誘電体として作用するガラス管の周囲に巻
き付けた。銅箔を高電圧発生機に接続した。ステンレス鋼電極ホルダーをアース
に接続した。
続いて高電圧発生機を作動させ、周波数310Hz、ピーク電圧17kVで減衰振
動を供給し、オゾナイザー型放電を発生させた。熱平衡に達した後、システムを
2日間運転した。システムのエネルギー収支を求めた。以上のことより以下のデ
ータを得た。システムに加えられた電気エネルギー(電力)は総計で29.97
Wであった。反応器中で放出された熱エネルギーは総計で4.62Wであり、高
電圧発生システムにおいて放出された熱エネルギーは総計で26.97Wであり
、反応器中で1.62Wのエネルギーが過剰に生産されたことを意味する。実施例2
29.96Wの電気エネルギー(電力)を加えて、実施例1に記載された実験
を繰り返した。反応器中で放出された熱エネルギーは総計で5.51Wであり、
高電圧発生システムにおいて放出された熱エネルギーは総計で26.28Wであ
り、反応器中で1.84Wのエネルギーが過剰に生産されたことを意味する。実施例3
今回ステンレス鋼電極ホルダーを一方の電極として使用すること以外は、実施
例1に記載された実験を繰り返した。ステンレス鋼電極は市販のステンレス鋼管
より作製したものである。
高電圧発生機より周波数312Hzで減衰振動を供給した。システムに加えられ
た電気エネルギー(電力)は総計で28.21Wであった。反応器中で放出され
た熱エネルギーは総計で8.05Wであり、高電圧発生システムにおいて放出さ
れた熱エネルギーは総計で22.3Wであり、反応器中で2.14Wのエネルギ
ーが過剰に生産されたことを意味する。実施例4
周波数179Hzで減衰振動を供給するように高電圧発生機を操作すること以外
は、実施例3に記載された実験を繰り返した。システムに加えられた電気エネル
ギー(電力)は総計で23.69Wであった。反応器中で放出された熱エネルギ
ーは総計で5.54Wであり、高電圧発生システムにおいて放出された熱エネル
ギーは総計で19.64Wであり、反応器中で1.49Wのエネルギーが過剰に
生産されたことを意味する。実施例5
新しいステンレス鋼電極ホルダーを使用し、一方の電極として作用させ、重水
素の代わりに水素を使用して、実施例3に記載された実験を繰り返した。ステン
レス鋼電極は重水素には全くさらされていないものでる。高電圧発生機より周波
数310Hzで減衰振動を供給した。システムに加えられた電気エネルギー(電力
)は総計で29.87Wであった。反応器中で放出された熱エネルギーは総計で
6.06Wであった。高電圧発生システムにおいて放出された熱エネルギーは総
計で25.48Wであり、反応器中で1.67Wのエネルギーが過剰に生産され
たことを意味する。実施例6
(比較)
ステンレス鋼電極を完全に遮蔽する付加的なガラスバリアーを備えた容器1中
において実験を行った。この装備は実際には二重誘電バリアーオゾナイザーであ
る。重水素を貯蔵容器から注入開口2より誘電バリアー間へ導入した。領域8に
空気を充填した。
再び、高電圧発生機を操作し、周波数310Hzで減衰振動を供給した。システ
ムに加えられた電気エネルギー(電力)は総計で28.55Wであった。反応器
中で放出された熱エネルギーは総計で2.46Wであり、高電圧発生システムに
おいて放出された熱エネルギーは総計で26.30Wであり、反応器中で0.2
1Wのエネルギーが過剰に生産されたことになるが、これは実験誤差の範囲であ
る。本実験より、この場合には発熱がないことが示された。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1994年10月25日
【補正内容】
エネルギー源システム及びエネルギーの生産方法
本発明は、特殊なエネルギー源システム及び前記エネルギー源システムを用い
てエネルギーを生産する方法に関する。
国際PCT出願明細書WO91/01036には、本体を少なくとも一種の水
素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成するこ
とのできる少なくとも一種の金属を含み、充填された本体を電気回路内のコンデ
ンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となるように配置し、上記コンデンサ
ー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な電圧供給手段に接続し、上記電
圧供給手段を操作し、上記本体内で生産されたエネルギーを上記供給手段を操作
して回収することよりなるエネルギーの生産方法が記載されている。
水素同位体の環境下、金属水素化物型格子を形成することのできる金属の存在
下にて放電が起きる際に、オゾナイザー型放電の使用によりエネルギー生産が有
利にもたらされることが今回見いだされた。
それゆえ、本発明は、
本体を少なくとも一種の水素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属水素
化物型格子系を形成することのできる少なくとも一種の金属を含み、充填された
本体を電気回路内のコンデンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となるよう
に配置し、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な電圧
供給手段に接続し、
上記電圧供給手段を操作し、
上記本体内で生産されたエネルギーを上記電圧供給手段を操作して回収する
ことよりなるエネルギーの生産方法に関し、本方法においてオゾナイザーはコン
デンサー手段として使用される。
オゾナイザー型放電の使用により、重水素だけでなく水素の使用も可能になり
、一方、水素化物型格子を形成することのできる金属として、パラジウム及び(
補正後の請求の範囲
1.本体(5)を少なくとも一種の水素同位体で充填し、本体の少なくとも一部
が金属水素化物型格子系を形成することのできる少なくとも一種の金属を含み、
充填された本体(5)を電気回路内のコンデンサー手段(3、4、5)の少なく
とも一つの導体素子部(3)となるように配置し、上記コンデンサー手段(3、
4、5)のその他の導体素子(4)を外部から調整可能な電圧供給手段に接続し
、
上記電圧供給手段を操作し、
上記本体(5)内で生産されたエネルギーを上記電圧供給手段を操作して回収す
る
ことよりなるエネルギーの生産方法であって、オゾナイザー型放電装置をコンデ
ンサー手段(3、4、5)として使用することを特徴とする上記エネルギーの生
産方法。
2.電極の一方を完全に遮蔽し、もう一方は遮蔽しないオゾナイザー型放電装置
を使用する請求項1に記載の方法。
3.電極の一方(4)が誘電バリアーとしてのガラスまたはセラミック部、好ま
しくはガラス、により遮蔽されたオゾナイザー型放電装置を使用する請求項1ま
たは2のいずれかに記載の方法。
4.使用される水素同位体が水素または重水素、好ましくは水素、である請求項
1から3のいずれかに記載の方法。
5.金属水素化物型格子系を形成することのできる金属が、d中に空孔を有し及
び/または高原子力エネルギーレベルを有する金属または合金、好ましくはチタ
ン、鉄、ニッケル、またはパラジウム、さらに好ましくはニッケル合金またはパ
ラジウム、から選ばれる請求項1から4のいずれかに記載の方法。
6.水素同位体として水素を使用し、電極(3)としてステンレス鋼を使用する
請求項1から5のいずれかに記載の方法。
7.2000から3000Hzの周波数を有する減衰振動を連続発生するために、
高電圧発生機を使用する請求項1から6のいずれかに記載の方法。
8.本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成することのできる少な
くとも一種の金属を含み、本体(5)はコンデンサー手段(3、4、5)としの
オゾナイザー型放電装置の少なくとも一つの導体素子部(3)であり、上記コン
デンサー手段のその他の導体素子(4)を外部から調整可能な電圧供給手段に接
続し、上記コンデンサー手段(3、4、5)及び上記電圧供給手段が電気回路を
形成し、
少なくとも一種の水素同位体を上記本体へ導入するための供給手段、及び
上記本体内で生産されたエネルギーを回収するための回収手段
よりなるエネルギー源システム。
9.電極の一方を完全に遮蔽し、もう一方の電極は遮蔽しない請求項8に記載の
システム。
10.一方の電極が誘電バリアーとしてのガラスまたはセラミック部、好ましく
はガラス、により遮蔽される請求項8または9のいずれかに記載のシステム。
11.電圧供給手段が、周波数が2000から3000Hzの範囲である減衰振動
を連続発生でき、好ましくは15から20kVの範囲のピーク電圧を発生できる高
電圧発生手段からなる請求項8から10のいずれかに記載のシステム。
12.回収手段が、熱交換手段、好ましくはエネルギー輸送手段として配置され
た流体フロー、を含む請求項8に記載のシステム。
13.流体が炭化水素及び/またはそれらの誘導体を含む請求項12に記載のシ
ステム。
14.システムが、統合された電力サイクルの一部として作動機械に連結してい
る請求項8から13のいずれかに記載のシステム。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CZ,DE,DK,ES,FI,GB,H
U,JP,KP,KR,KZ,LK,LU,MG,MN
,MW,NL,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,
SD,SE,SK,UA,US,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.本体を少なくとも一種の水素同位体で充填し、本体の少なくとも一部が金属 水素化物型格子系を形成することのできる少なくとも一種の金属を含み、充填さ れた本体を電気回路内のコンデンサー手段の少なくとも一つの導体素子部となる ように配置し、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外部から調整可能な 電圧供給手段に接続し、 上記電圧供給手段を操作し、 上記本体内で生産されたエネルギーを上記電圧供給手段を操作して回収する ことよりなるエネルギーの生産方法であって、オゾナイザーをコンデンサー手段 として使用する上記エネルギーの生産方法。 2.電極の一方を完全に遮蔽し、もう一方の電極は遮蔽しないオゾナイザーを使 用する請求項1に記載の方法。 3.電極の一方が遮蔽手段としてガラスまたはセラミック部、好ましくはガラス 、を備えたオゾナイザーを使用する請求項1または2のいずれかに記載の方法。 4.使用する水素同位体が水素または重水素、好ましくは水素、である請求項1 から3のいずれかに記載の方法。 5.d中に空孔を有し及び/または高原子力エネルギーレベルを有する金属また は合金、好ましくはチタン、鉄、ニッケル、またはパラジウム、さらに好ましく はニッケル合金またはパラジウム、を使用する請求項1から4のいずれかに記載 の方法。 6.水素及びステンレス鋼を使用する請求項1から5のいずれかに記載の方法。 7.2000から3000Hzの周波数を有する減衰振動を連続発生するために、 高電圧発生機を使用する請求項1から6のいずれかに記載の方法。 8.本体の少なくとも一部が金属水素化物型格子系を形成することのできる少な くとも一種の金属を含み、本体はコンデンサー手段としてのオゾナイザーの少な くとも一つの導体素子部であり、上記コンデンサー手段のその他の導体素子を外 部から調整可能な電圧供給手段に接続し、上記コンデンサー手段及び上記電圧供 給手段が電気回路を形成し、 少なくとも一種の水素同位体を上記本体へ導入するための供給手段、及び上記本 体内で生産されたエネルギーを回収するための回収手段 よりなるエネルギー源システム。 9.電極の一方を完全に遮蔽し、もう一方の電極は遮蔽しない請求項8に記載の システム。 10.ガラスまたはセラミック部、好ましくはガラス、が遮蔽手段を与える請求 項8または9のいずれかに記載のシステム。 11.電圧供給手段が、周波数が2000から3000Hzの範囲である減衰振動 を連続発生でき、好ましくは15から20kVの範囲のピーク電圧を発生できる高 電圧発生手段からなる請求項8から10のいずれかに記載のシステム。 12.回収手段が、熱交換手段、好ましくはエネルギー輸送手段として配置され た流体フロー、を含む請求項8に記載のシステム。 13.流体が炭化水素及び/またはそれらの誘導体を含む請求項12に記載のシ ステム。 14.システムが、統合された電力サイクルの一部として作動機械に連結してい る請求項8から13のいずれかに記載のシステム。
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