Abstract요약

An apparatus for producing orthohydrogen and/or parahydrogen. The apparatus includes a container holding water and at least one pair of closely-spaced electrodes arranged within the container and submerged in the water. A first power supply provides a particular first pulsed signal to the electrodes. A coil may also be arranged within the container and submerged in the water if the production of parahydrogen is also required. A second power supply provides a second pulsed signal to the coil through a switch to apply energy to the water. When the second power supply is disconnected from the coil by the to switch and only the electrodes receive a pulsed signal, then orthohydrogen can be produced. When the second power supply is connected to the coil and both the electrodes and coil receive pulsed signals, then the first and second pulsed signals can be controlled to produce parahydrogen. The container is self-pressurized and the water within the container requires no chemical catalyst to efficiently produce the orthohydrogen and/or parahydrogen. Heat is not generated, and bubbles do not form on the electrodes.
이 장치는 정수소와 횡수소를 발생시킨다. 이 장치는 물을 저장하는 컨테이너와 적어도 한쌍의 매우 근접한 전극이 콘테이너 내부의 물 아래 잠겨있다. 첫 번째 파워는 특정한 펄스신호를 전극에 전달한다.  만약 횡수소의 발생이 필요하면 하나의 코일이 또한 콘테이너 내부의 물 속에 장착되게 된다. 두 번째 파워가 두 번째 펄스신호를 코일에 전달한다. 두 번째 파워가 코일에 신호를 주지 않고 전극만이 펄스신호를 받으면, 정수소만이 생산된다. 두 번째 파워가 코일에 연결되고 전극과 코일 두 개가 모두 펄스신호를 받으면, 첫 번째와 두 번째 펄스신호는 횡수소의 발생량을 조절할 수 있게된다. 콘테이너는 스스로 가압되며, 내부의 물은 정수소와 횡수소를 발생시키기 위해 어떠한 화학촉매제도 필요치 않다. 열은 발생되지 않고, 전극에는 어떠한 점착 거품도 생성되지 않는다. 

References Cited [Referenced By]

U.S. Patent Documents

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Foreign Patent Documents
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Primary Examiner: Valentine; Donald R.
Attorney, Agent or Firm: Stoel Rives LLP

Claims

Description

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
그림에 대한 요약설명

FIG. 1 is a side view of a cell for producing orthohydrogen including a pair of electrodes according to a first embodiment of the present invention;
그림 1은 한 쌍의 전극을 포함하여 정수소를 발생시키는 첫 번째 구조의 측면도이다.

그림2

FIG. 2 is a side view of a cell for producing orthohydrogen including two pairs of electrodes according to a second embodiment of the present invention;
그림 2는 두 쌍의 전극을 포함하여 정수소를 발생시키는 두 번째 구조의 측면도이다.

그림3

FIG. 3 is a side view of a cell for producing orthohydrogen including a pair of cylindrical-shaped electrodes according to a third embodiment of the present invention;
그림 3은 한 쌍의 원통형 전극을 포함하여 정수소를 발생시키는 세 번째 구조의 측면도이다.

   


FIG. 4a is a diagram illustrating a square wave pulsed signal which can be produced by the circuit of FIG. 5 and applied to the electrodes of FIGS. 1-3;
그림 4a는 그림 1~3에 적용되는 그림 5의 펄스발생회로에 의해 만들어진 구형 펄스이다.

FIG. 4b is a diagram illustrating a saw tooth wave pulsed signal which can be produced by the circuit of FIG. 5 and applied to the electrodes of FIGS. 1-3;
그림 4b는 그림 1~3에 적용되는 그림 5의 펄스발생회로에 의해 만들어진 톱니 펄스이다.


FIG. 4c is a diagram illustrating a triangular wave pulsed signal which can be produced by the circuit of FIG. 5 and applied to the electrodes of FIGS. 1-3;
그림 4c는 그림 1~3에 적용되는 그림 5의 펄스발생회로에 의해 만들어진 삼각 펄스이다.

그림5

FIG. 5 is an electronic circuit diagram illustrating a power supply which is connected to the electrodes of FIGS. 1-3;
그림 5는 그림 1~3의 전극에 펄스신호를 보내주는 전자회로도이다;

그림6

FIG. 6 is a side view of a cell for producing at least parahydrogen including a coil and a pair of electrodes according to a fourth embodiment of the present invention;
그림 6은 한 쌍의 전극과 하나의 코일을 포함하여 최소의 횡수소를 발생시키는 네 번째 구조의 측면도이다;

그림7

FIG. 7 is a side view of a cell for producing at least parahydrogen including a coil and two pairs of electrodes according to a fifth embodiment of the present invention;
그림 7은 두 쌍의 전극과 하나의 코일을 포함하여 최소의 횡수소를 발생시키는 다섯 번째 구조의 측면도이다;

그림8

FIG. 8 is a side view of a cell for producing at least parahydrogen including a coil and a pair of cylindrical-shaped electrodes according to a sixth embodiment of the present invention; and
그림 8은 한 쌍의 원통형 전극과 하나의 코일을 포함하여 최소의 횡수소를 발생시키는 여섯 번째 구조의 측면도이다;

그림9

FIG. 9 is an electronic circuit diagram illustrating a power supply which is connected to the coil and electrodes of FIGS. 6-8.
그림 9는 그림 6~8의 전극과 코일에 펄스신호를 보내주는 전자회로도이다.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
구조에 대한 세부설명

FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention including a cell for producing hydrogen and oxygen. As will be discussed below in conjunction with FIGS. 6-8,
그림 1은 아래 그림 6~8과 관련하여 설명되어질 수소와 산소를 발생시키는 첫 번째 장치를 보여주고 있다.

the production of parahydrogen requires an additional coil not shown in FIG. 1. Thus, the hydrogen produced by the first embodiment of FIG. 1 is orthohydrogen.
횡수소를 발생시키기 위해서는 그림 1에 나타나지 않은 추가적인 코일이 필요하다. 그러므로 그림 1의 첫 번째 구조에서 발생되는 수소는 정수소이다.

The cell includes a closed container 111 which is closed at its bottom portion by threaded plastic base 113 and screw thread base 109. The container 111 can be made of, for example, plexiglass and have an exemplary height of 43 cm and an exemplary width of 9 cm. The container 111 holds tap water 110 therein.
이 장치는 바닥을 형성하는 플라스틱 113와 109, 밀폐된 용기 111을 포함한다. 용기 111은 강화유리등으로 만들어질 수 있고, 추천되는 스펙은 높이 43cm, 폭 9cm이다. 이 용기는 그 내부에 물 110을 저장한다.

The cell further includes a pressure gauge 103 to measure the pressure within the container 111. An outlet valve 102 is connected to the top of the container 111 to permit any gas within the container 111 to escape into an output tube 101.
이 장치는 용기 내부의 압력측정을 위해서 압력계 103을 포함하고 있다. 출구밸브 102가 용기 111에 연결되어 용기 내부의 가스를 배출관 101을 통하여 내보낼 수 있도록 한다.

The cell also includes a pop valve 106 connected to a base 113. The pop valve 106 provides a safety function by automatically releasing the pressure within the container 111 if the pressure exceeds a predetermined threshold. For example, the pop valve 106 may be set so that it will open if the pressure in the container exceeds 75 p.s.i. Since the container 111 is built to withstand a pressure of about 200 p.s.i., the cell is provided with a large safety margin.
이 장치는 또 미리 설정된 임계압력이 초과될 경우 자동적으로 압력을 배출할 수 있는 안전밸브 106이 받침 113에 부착되어 있다. 예를 들어, 용기 111은 약 200 psi의 압력을 견딜 수 있는 구조를 갖고, 안전밸브는 압력이 75 psi를 초과할 때 열리도록 설정해 놓으면 된다. 그러므로 이 장치는 많은 안전 마진을 가질 수 있다.


A pair of electrodes 105a, 105b are arranged within the container 111. The electrodes 105a, 105b are submerged under the top level of the water 110 and define an interaction zone 112 therebetween. The electrodes 105a, 105b are preferably made of the same material, such as stainless steel.
한 쌍의 전극 105a와 105b가 용기 111 내에 설치되어 있다. 이 전극 105a, 105b는 물 110의 수면 바로 아래 잠겨서 양 전극 사이에 상호작용구역 112를 가지고 있다. 이 전극 105a, 105b는 스테인레스강등의 동일 물질로 만들어진다.

In order to produce an optimal amount of hydrogen and oxygen, an equal spacing between the electrodes 105a, 105b must be maintained. Moreover, it is preferable to minimize the spacing between the electrodes 105a, 105b. However, the spacing between the electrodes 105a, 105 cannot be positioned excessively close because arcing between the electrodes 105a, 105b would occur. It has been determined that a spacing of 1 mm is optimal spacing for producing hydrogen and oxygen. Spacing up to 5 mm can work effectively, but spacing above 5 mm has not worked well, except with excessive power.
적절한 량의 수소와 산소를 발생시키기 위해 전극 105a와 105b 사이의 간격은 항상 동일하게 유지되어야 한다. 또한 전극 105a, 105b 사이의 간격은 최소화 시킬수록 좋다. 그러나, 간격이 너무 지나치게 가까울 경우는 아크방전이 발생될 수 있다. 실험적 결론은 두 전극간 간격이 1 mm 가 가장 좋고 5 mm 까지 효과적인 가스를 발생시킨다. 하지만 5 mm 이상일 경우 더 많은 파워를 공급하지 않으면 제대로 작동하지 않는다.

Hydrogen and oxygen gas outputted through output tube 101 can be transmitted by tube 101 to a device 120 using those gases, for example an internal combustion engine, such as shown in FIG. 1. Instead of an internal combustion engine, device 120 may be any device using hydrogen and oxygen, including a reciprocating piston engine, a gas turbine engine, a stove, a heater, a furnace, a distillation unit, a water purification unit, a hydrogen/oxygen jet, or other device using the gases. With an adequately productive example of the present invention, any such device 120 using the output gases can be run continuously without the need for storing dangerous hydrogen and oxygen gases.
출구관 101을 통해 빠져나가는 수소와 산소가스는 이 가스를 이용할 수 있는 내연기관을 포함한 어떠한 장치 120에도 보내어질 수 있다. 이 장치에는 내연기관 외에도 왕복피스톤엔진, 가스터빈엔진, 스토브, 히터, 용광로, 증류기, 정수기, 수소/산소 제트등 발생된 가스를 사용할 수 있는 어떠한 장치에도 위험한 수소와 산소의 축적없이 지속적인 작동을 시킬 수 있다.

FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention which includes more than one pair of electrodes 205a-d. The spacing between the electrodes is less than 5 mm as in the embodiment of FIG. 1. While FIG. 2 shows only one additional pair of electrodes, it is possible to include many more pairs (e.g.,as many as 40 pairs of electrodes) within the cell. The rest of the cell illustrated in FIG. 2 remains the same as that illustrated in FIG. 1. The multiple electrodes are preferably flat plates closely spaced, parallel to each other.
그림 2는 한 쌍 이상의 전극을 포함하는 두 번째 구조를 보여주고 있다. 그림 1의 첫번째 구조와 마찬가지로 전극의 간격은 5 mm 미만이며, 그림 2는 단지 한 쌍의 전극이 추가되었지만, 더 많은 쌍 ( 40쌍의 전극까지도 )의 전극을 설치하는 것도 가능하다. 나머지는 그림 1과 동일하며, 여러개의  인접한 평판 전극은 서로 충분히 가까워야 하고, 평행해야 한다.

FIG. 3 illustrates a cell having a cylindrically shaped electrodes 305a, 305b. The outer electrode 305b surrounds the coaxially aligned inner electrode 305a. The equal spacing of the electrodes 305a, 305b is less than 5 mm and the interactive zone is coaxially arranged between the two electrodes 305a, 305b. While FIG. 3 illustrates the top portion of the container 111 being formed by a plastic cap 301, it will be appreciated to those skill in the art that the cap 301 may be used in the embodiments of FIGS. 1-2 and the embodiment of FIG. 3 can utilize the same container 111 illustrated in FIGS. 1-2. As suggested by FIG. 3, the electrodes can be almost any shape such as flat plates, rods, tubes or coaxial cylinders.
그림 3은 305a, 305b의 원통형 모양의 전극을 보여주고 있다. 바깥쪽 전극 305b는 안쪽 전극 305a와 동축을 가지고 안쪽 전극을 감싸고 있다. 상호작용구역은 5 mm 미만의 간격으로 동심원 형태로 전극 305a와 305b의 사이에 위치해 있다. 그림 3은 플라스틱 뚜껑 301을 가진 용기 111을 보여주는데, 이렇게 뚜껑을 사용한 용기는 또한 그림 1~2의 구조에 사용할 수 있다. 그리고 그림 3에 사용된 용기는 그림 1~2에 사용된 용기 111을 그대로 사용할 수 있다. 그림 3에서 제안된 대로, 전극의 형태는 평판형, 막대기형, 또는 동심원통형등 어떤 것이라도 사용할 수 있다.

The electrodes 105a, 105b of FIG. 1 (or electrodes 205a-d of FIG. 2 or electrodes 305a, 305b of FIG. 3) are respectively connected to power supply terminals 108a, 108b so that they can receive a pulsed electrical signal from a power supply. The pulsed signal can be almost any waveform and have a variable current level, voltage level, frequency and mark-space ratio (i.e., a ratio of the duration of a single pulse to the interval between two successive pulses). For example, the power supply providing power to the electrodes can be a mains 110 volts to a 12 volt supply or a car battery.
그림 1의 전극 105a, 105b는 ( 또는 그림 2의 전극 205a-d 또는 그림 3의 전극 305a, 305b ) 파워공급 터미널인 108a, 108b에 연결되어 전원으로부터 전기펄스신호를 받을 수 있다. 펄스신호는 거의 어떤 형태의 파형이라도 가능하며, 여러 가지 값의 전류, 전압, 주파수, 그리고 듀티비(인접하는 두 개의 펄스 사이에서 하나의 단일펄스가 차지하는 시간)를 갖는다. 예를들면, 전극에 파워를 공급하는 전원은 110 볼트에서 12 볼트, 또는 자동차 밧데리등이 사용될 수 있다.

FIG. 4a, FIG. 4b and FIG. 4c illustrate a square wave, a saw tooth wave and a triangular wave, respectively which can be applied to the electrodes 105a, 105b (or 205a-d or 305a, 305b) in accordance with the present invention. Each of the waveforms illustrated in FIGS. 4a-4c has a 1:1 mark-space ratio. As shown in FIG. 4b, the saw tooth wave will only reach a peak voltage at the end of the pulse duration. As shown in FIG. 4c, the triangular wave has a low peak voltage. It has been found that optimal results for producing hydrogen and oxygen in the present invention are obtained using a square wave.
그림 4a, 4b, 4c는 각각 스퀘어웨이브, 톱니파, 삼각파를 보여주며, 이것은 전극 105a, 105b ( 또는 전극 205a-d 또는 305a, 305b ) 에 적용될 수 있다. 그림에 표시된 각각의 파형은 1:1 의 듀티비를 가지고 있다. 그림 4b에 표시된 톱니파형은 펄스주기의 끝에서 피크전압에 도달한다. 그림 4c에 표시된 삼각파형은 낮은 피크전압을 가지고 있다. 실험결과로는 스퀘어웨이브를 사용할 때 가장 적절하게 수소와 산소를 발생시킬 수 있다고 한다.

After initiation of the pulsed signal from the power supply, the electrodes 105a, 105b continuously and almost instantaneously generate hydrogen and oxygen bubbles from the water 110 in the interaction zone 112. Moreover, the bubbles can be generated with only minimal heating of the water 110 or any other part of the cell. These bubbles rise through the water 110 and collect in the upper portion of the container 111.
전원으로부터 펄스신호를 가하면, 전극 105a, 105b는 거의 순간적으로 물 110 내의 상호작용구역 112로부터 수소와 산소의 기포를 계속 발생시킨다. 더하여, 이 기포들은 물 110이나 기타 다른 부분을 거의 가열시키지 않고 발생한다. 이 기포들은 물 110으로부터 빠져나와 용기 111의 윗부분으로 모아진다.

The generated bubbles are not bunched around or on the electrodes 105a, 105b and thus readily float to the surface of the water 110. Therefore, there is no need to add a chemical catalyst to assist the conduction of the solution or reduce the bubble bunching around or on the electrodes 105a, 105b. Thus, only tap water is needed for generation of the hydrogen and oxygen in the present invention.
발생된 기포들은 전극 105a, 105b의 표면에 달라붙거나 부근에 다발로 모이지 않고 그러므로 쉽게 물 110의 표면으로 떠오른다. 그러므로, 용해를 돕기위해, 또는 전극표면이나 부근에 다발로 형성하는 기포를 감소시키기위한 화학촉매제가 필요없다. 그러므로, 이 장치는 수소와 산소를 발생시키기 위해 물 자체만 있으면 된다.

The gases produced within the container are self-pressurizing (i.e.,pressure builds in the container by the production of gas, without an air pump). Thus, no additional pump is needed to be coupled to the container 111 and the produced gases do no need to be transported into a pressurized container.
용기 내에서 발생된 가스는 자체 가압된다 ( 공기펌프없이 가스의 발생에 의해 용기 내부에 압력이 형성된다 ). 그러므로, 용기 111과 연결된 어떤 추가적인 펌프도 필요없고 발생된 가스는 별도의 가압된 용기로 보내어줄 필요가 없다.

The power supply in the present invention is required to provide a pulsed signal having only 12 volts at 300 ma (3.6 watts). It has been found that an optimal amount of hydrogen and oxygen has been produced when the pulsed signal has mark-space ratio of 10:1 and a frequency of 10-250 KHz. Using these parameters, the prototype cell of the present invention is capable of producing gas at the rate of 1 p.s.i. per minute. Accordingly, the cell of the present invention is capable of producing hydrogen and oxygen in a highly efficient manner, quickly and with low power requirements.
이 장치에 펄스신호를 주기위해 필요한 전기는 12 volts, 300 ma (3.6 watt)에 불과하다. 실험결과 펄스신호의 듀티비 10:1, 주파수 10-250 KHz를 가질 때 가장 많은 량의 수소와 산소가 발생되었다. 이 파라미터를 사용하여, 이 장치의 시제품은 분당 1 psi의 가스발생률을 보여주었다. 따라서, 이 발명품은 작은 입력에너지로 수소와 산소를 매우 빠르게 고효율로 발생시킬 수 있다.

As noted above, the hydrogen produced by the embodiments of FIGS. 1-3 is orthohydrogen. As is well understood by those skilled in the art, orthohydrogen is highly combustible. Therefore, any orthohydrogen produced can be transported from the container 111 through valve 102 and outlet tube 101 to be used by a device such as an internal combustion engine.
위에서 언급한 바와 같이, 그림 1~3의 구조에서 발생되는 수소는 정수소이다. 이 분야의 숙련자는 이미 잘 이해하고 있겠지만, 정수소는 높은 연소특성을 가지고 있다. 그러므로, 발생된 어떠한 정수소도 용기 111에 연결된 밸브 102와 배출관 101을 통해 내연기관과 같은 동력장치에 사용되어질 수 있다.

The present invention, with sufficient electrodes, can generate hydrogen and oxygen fast enough to feed the gases directly into an internal combustion engine or turbine engine, and run the engine continuously without accumulation and storage of the gases. Hence, this provides for the first time a hydrogen/oxygen driven engine that is safe because it requires no storage of hydrogen or oxygen gas.
이 발명품은, 넉넉한 전극을 사용하여 충분한 량의 수소와 산소를 곧바로 내연기관이나 터빈엔진등에 공급할 수 있고, 가스의 축적없이 엔진을 지속적으로 작동시킬 수 있다. 그러므로, 이것은 최초로 수소와 산소 저장탱크가 필요없이 안전하게 엔진을 돌릴 수 있게 해준다.

FIG. 5 illustrates an exemplary power supply for providing D.C. pulsed signals such as those illustrated in FIGS. 4a-4c to the electrodes illustrated in FIGS. 1-3. As will be readily understood by those skilled in the art, any other power supply which is capable of providing the pulsed signals discussed above can be substituted therefor.
그림 5는 그림 4a-4c의 직류펄스파형을 그림 1-3의 전극에 공급하는 모범회로도이다. 관련 숙련자는 쉽게 이해하겠지만, 위에서 논의된 파형을 출력할 수 있는 어떠한 다른 형태의 회로형태도 이것을 대체할 수 있다.

The power supply illustrated in FIG. 5 includes the following parts and their exemplary components or values:
그림 5에 표시된 회로도는 다음의 부품을 필요로 한다.

    ______________________________________
    Astable circuit NE555 or equivalent logic circuit
    ______________________________________
    Resistor R2     10K
      Resistor R3 10K
      Resistor R4 10K
      Resistor R5 2.7K
      Resistor R6 2.7K
      Transistor TR1 2N3904
      Transistor TR2 2N3904
      Transistor TR3 2N3055 or any high speed, high
       current silicon switch
      Diode D2 1N4007
      Capacitors (not shown) Vcc by-pass capacitors as required.
    ______________________________________

The astable circuit is connected to the base of transistor TR1 through resistor R2. The collector of transistor TR1 is connected to voltage supply Vcc through resistor R5 and the base of transistor TR2 through resistor R3. The collector of transistor TR2 is connected to voltage supply Vcc through resistor R6 and the base of transistor TR3 through resistor R4. The collector of transistor TR3 is connect to one of the electrodes of the cell and diode D2. The emitters of transistors TR1, TR2, TR3 are connected to ground. Resistors R5 and R6 serve as collector loads for transistors TR1 and TR2, respectively. The cell serves as the collector load for transistor TR3. Resistors R2, R3 and R4 serve to respectively ensure that transistors TR1, TR2 and TR3 are saturated. The diode D2 protects the rest of the circuit from any induced back emf within the cell.
이 회로는 저항 R2를 통해 트랜지스터 TR1의 베이스단자와 연결된다. 트랜지스터 TR1의 컬렉터단자는 저항 R5를 통해 전압 Vcc와 연결되고 저항 R3를 통해 트랜지스터 TR2의 베이스단자와 연결된다. 트랜지스터 TR2의 컬렉터단자는 저항 R6를 통해 Vcc와 연결되고 저항 R4를 통해 트랜지스터 TR3의 베이스단자와 연결된다. 트랜지스터 TR3의 컬렉터단자는 하나의 전극과 다이오드 D2에 연결된다.  트랜지스터 TR1, TR2, TR3의 에미터단자는 접지된다. 저항 R5와 R6는 트랜지스터 TR1과 TR2의 컬렉터부하로 작용한다. 이것은 트랜지스터 TR3의 컬렉터 부하로 작용한다. 저항 R2, R3, R4는 각각 트랜지스터 TR1, TR2, TR3 의 포화용량을 조절한다. 다이오드 D2는 회로내의 어떠한 발생가능한 역기전력으로부터 나머지 회로를 보호한다.

The astable circuit is used to generate a pulse train at a specific time and with a specific mark-space ratio. This pulse train is provided to the base of transistor TR1 through resistor R2. Transistor TR1 operates as an invert switch. Thus, when the astable circuit produces an output pulse, the base voltage of the transistor TR1 goes high (i.e.,close to Vcc or logic 1). Hence, the voltage level of the collector of transistor TR1 goes low (i.e.,close to ground or logic 0).
이 회로는 특정의 듀티비를 갖는 펄스열차를 일정시간 동안 발생시키는데 사용된다. 이 펄스열차는 저항 R2를 통해 트랜지스터 TR1의 베이스단자로 공급된다. 트랜지스터 TR1은 인버터스위치로써 작동한다. 그러므로, 회로가 output 펄스를 발생시키면,트랜지스터 TR1의 베이스 전압은 높아진다 ( Vcc로 연결, 또는 logic 1). 그러므로, 트랜지스터 TR1 컬렉터단자의 voltage level은 낮아진다 (접지로 연결, 또는 logic 0).

Transistor TR2 also operates as an inverter. When the collector voltage of transistor TR1 goes low, the base voltage of transistor TR2 also goes low and transistor TR2 turns off. Hence, the collector voltage of transistor TR2 and the base voltage of Transistor TR3 go high. Therefore, the transistor TR3 turns on in accordance with the mark-space ratio set forth by the astable circuit. When the transistor TR3 is on, one electrode of the cell is connected to Vcc and the other is connected to ground through transistor TR3. Thus, the transistor TR3 can be turned on (and off) and therefore the transistor TR3 effectively serves as a power switch for the electrodes of the cell.
트랜지스터 TR2 역시 인버터로써 작동한다. 트랜지스터 TR1 컬렉터단자의 전압이 낮아지면, 트랜지스터 TR2의 베이스단자 전압 또한 낮아지고 트랜지스터 TR2는 off된다. 그러므로, 트랜지스터 TR2의 컬렉터전압과 트랜지스터 TR3의 베이스전압은 높아진다. 그러므로, 트랜지스터 TR3는 이회로의 듀티비 셋팅에 따라 on 된다. 트랜지스터 TR3가 on 되면, 하나의 전극이 Vcc에 연결되고 다른 하나의 전극은 트랜지스터 TR3를 통해 접지와 연결된다. 그러므로, 트랜지스터 TR3는 on과 off를 반복할 수 있고 그러므로 트랜지스터 TR3는 전극에 작용하는 파워스위치로써의 역할을 효율적으로 할 수 있다.

FIGS. 6-8 illustrate additional embodiments of the cell which are similar to the embodiments of FIGS. 1-3, respectively. However, each of embodiments of FIGS. 6-8 further includes a coil 104 arranged above the electrodes and power supply terminals 107 connected to the coil 104. The dimensions of the coil 104 can be, for example, 5.times.7 cm and have, for example, 1500 turns. The coil 104 is submerged under the surface of the water 110.
그림 6~8은 각각 그림 1~3과 유사한 형태의 추가적인 구조를 보여주고 있다. 그러나, 그림 6~8의 각각의 구조는 전극의 윗부분에 하나의 코일 104와 코일 104에 연결된 전원공급단자 107을 포함하고 있다. 코일의 규격은 예를 들어 5 * 7 cm, 턴수는 1500 을 가질 수 있다. 이 코일 104는 물 110의 수면 아래 잠긴다.

The embodiments of FIGS. 6-8 further include an optional switch 121 which can be switched on or off by the user. When the switch 121 is not closed, then the cell forms basically the same structure as FIGS. 1-3 and thus can be operated in the same manner described in FIGS. 1-3 to produce orthohydrogen and oxygen. When the switch 121 is closed, the additional coil 104 makes the cell capable of producing oxygen and either (1) parahydrogen or (2) a mixture of parahydrogen and orthohydrogen.
그림 6~8의 구조는 사용자의 필요에 따라 on/off 시킬 수 있는 스위치 121을 포함하고 있다. 이 스위치 121이 열려있으면, 장치는 기본적으로 그림 1~3의 구조와 똑같은 형태가 되고, 그러므로 정수소와 산소를 발생시키는 그림 1~3의 구조와 똑같은 방식으로 작동을 한다. 스위치 121이 닫히면, 추가적인 코일 104가 작동하여 산소와 (1) 횡수소, 또는 산소와 (2) 횡수소와 정수소의 혼합기를 발생시킬 수 있다.

When the switch 121 is closed (or not included), the coil 104 is connected through terminals 106 and the switch 121 (or directly connected only through terminals 106) to a power supply so that the coil 104 can a receive a pulsed signal. As will be discussed below, this power supply can be formed by the circuit illustrated in FIG. 9.
스위치 121이 닫히면, 코일 104는 단자 106과 연결되어 코일은 펄스신호를 받는다. 아래에 설명된 바와 같이, 이 전원공급회로는 그림 9에 나타나있는 형태가 될 수 있다.

When the coil 104 and the electrodes 105a, 105b receive pulses, it is possible to produce bubbles of parahydrogen or a mixture of parahydrogen and orthohydrogen. The bubbles are formed and float to the surface of the water 110 as discussed in FIGS. 1-3. When the coil is pulsed with a higher current, a greater amount of parahydrogen is produced. Moreover, by varying the voltage of the coil 104, a greater/lesser percentage of orthohydrogen/parahydrogen can be produced. Thus, by controlling the voltage level, current level and frequency (discussed below) provided to the coil 104 (and the parameters such as voltage level, current level, frequency, mark-space ratio and waveform provided to the electrodes 105a, 105b as discussed above) the composition of the gas produced by the cell can be controlled. For example, it is possible to produce only oxygen and orthohydrogen by simply disconnecting the coil 104. It is also possible to produce only oxygen and parahydrogen by providing the appropriate pulsed signals to the coil 104 and the electrodes 105a, 105b. All of the benefits and results discussed in connection with the embodiments of FIGS. 1-3 are equally derived from the embodiments of FIGS. 6-8. For example, the cells of FIGS. 6-8 are self-pressurizing, require no-chemical catalyst, do not greatly heat the water 110 or cell, and produce a large amount of hydrogen and oxygen gases from a modest amount of input power, without bubbles on the electrodes.
코일 104와 전극 105a, 105b가 펄스신호를 받으면, 횡수소 또는 횡수소와 정수소의 혼합기포를 발생시킬 수 있다. 이 기포는 그림 1~3에 설명한 바와 같이 물 110의 수면 위로 떠오른다. 만약 코일이 더 많은 량의 전류로 펄스를 받으면, 더 많은 량의 횡수소가 발생된다. 더하여, 코일 104에 작용하는 전압을 조절함으로써 정수소/횡수소의 비율을 조절할 수 있다. 그러므로, 코일 104에 가해지는 전압과 전류, 주파수 (아래에서 설명됨)를 조절함으로써, 또는 위에서 설명한 전극 105a, 105b에 가해지는 전압, 전류, 주파수, 듀티비와 파형을 조절함으로써, 발생되는 가스의 구성을 조절할 수 있다. 예를 들면, 코일 104를 분리함으로써 단순히 산소와 정수소만을 생산할 수도 있다. 또한 적절한 펄스신호를 코일 104와 전극 105a,105b에 가함으로써 산소와 횡수소만을 생산할 수도 있다. 그림 1~3의 구조에서 얻을 수 있는 모든 이득과 결과는 그림 6~8의 구조로 부터도 똑같이 얻을 수 있다. 예를들면, 그림 6~8의 구조는 스스로 가압되고, 화학촉매제가 필요없으며, 물과 장치에 큰 열을 발생시키지 않고, 전극에 달라붙는 기포없이 작은 파워로 대용량의 수소와 산소를 발생시킬 수 있다.

A considerable amount of time must pass before the next pulse provides current to the coil 104. Hence, the frequency of the pulsed signal is much lower than that provided to the electrodes 105a, 105b. Accordingly, with the type of coil 104 having the dimensions described above, the frequency of pulsed signals can be as high as 30 Hz, but is preferably 17-22 Hz to obtain optimal results.
코일 104에 작용하는 펄스신호는 펄스사이에 많은 시간간격을 필요로 한다. 그러므로, 이 펄스신호의 주파수는 전극 105a, 105b에 가해지는 펄스신호보다 훨씬 더 낮다.  따라서, 위에 설명한 코일 104의 규격과 함께, 펄스신호의 주파수는 30 Hz까지 가능하지만, 적절한 결과를 얻기 위해서는 17-22 Hz가 알맞다.

Parahydrogen is not as highly combustible as orthohydrogen and hence is a slower burning form of hydrogen. Thus, if parahydrogen is produced by the cell, the parahydrogen can be coupled to a suitable device such as a cooker or a furnace to provide a source of power or heat with a slower flame.
횡수소는 정수소처럼 높은 연소특성을 갖지 않기 때문에, 수소의 느린 연소 형태이다. 그러므로, 만약 횡수소가 발생된다면, 이 횡수소는 요리기구(가스렌지등)나 용광로등에 알맞은 연료로 사용될 수 있고 또는 느린 연소를 갖는 난방에 사용할 수 있다.

FIG. 9 illustrates an exemplary power supply for providing D.C. pulsed signals such as those illustrated in FIGS. 4a-4c to the electrodes illustrated in FIGS. 6-8. Additionally, the power supply can provide another pulsed signal to the coil. As will be readily understood by those skilled in the art, any other power supply which is capable of providing the pulsed signals discussed above to the electrodes of the cell and the coil can be substituted therefor. Alternatively, the pulsed signals provided to the electrodes and the coil can be provided by two separate power supplies.
그림 9는 그림 6~8의 전극에 펄스신호를 주는 그림 4a-4c와 같은 직류펄스신호를 제공하는 모범회로도이다. 추가적으로, 이 회로는 코일에 또다른 펄스신호를 제공한다. 관련분야의 숙련자는 쉽게 이해할 수 있겠지만, 어떤 다른 형태의 회로라도 전극과 코일에 동일의 펄스신호를 줄수만 있다면 대체할 수 있다. 선택적으로, 전극과 코일에 제공되는 펄스신호는 두 개의 별도 전원회로를 사용할 수도 있다.

The portion of the power supply (astable circuit, R2-R6, TR1-TR3, D2) providing a pulsed signal to the electrodes of the cell is identical to that illustrated in FIG. 5. The power supply illustrated in FIG. 9 further includes the following parts and their respective exemplary values:
전극에 펄스신호를 제공하는 이 전원공급회로는 ( R2-R6, TR1-TR3, D2) 그림 5의 회로와 동일한 것이다. 그림 9에 표시된 전원공급회로는 다음의 부품을 추가적으로 필요로 한다.

    ______________________________________
    Divide by N counter
                  4018 BPC or equivalent logic circuit
      Monostable circuit NE 554 or equivalent logic circuit
      Resistor R1 10K
      Transistor TR4 2N3055 or any high speed high current
       silicon switch
      Diode D1 1N4007.
    ______________________________________

The input of the divide by N counter (hereinafter "the divider") is connected to the collector of transistor TR1. The output of the divider is connected to the monostable circuit and the output of the monostable circuit is connected to the base of transistor TR4 through resistor R1. The collector of the transistor TR4 is connected to one end of the coil and a diode D1. The other end of the coil and the diode D1 is connected to the voltage supply Vcc. The resistor Ri ensures that TR4 is fully saturated. The diode D2 prevents any induced back emf generated within the coil from damaging the rest of the circuit. As illustrated in FIGS. 6-8, a switch 121 can also incorporated into the circuit to allow the user to switch between (1) a cell which produces orthohydrogen and oxygen, and (2) a cell which produces at least parahydrogen and oxygen.
N counter (이후로는 "디바이더"로 표시)에 의해 나누어진 입력은 트랜지스터 TR1의 컬렉터단자와 연결된다. 디바이더의 출력은 모노스테이블 서킷과 연결되고 모노스테이블 서킷의 출력은 저항 R1을 통해 트랜지스터 TR4의 베이스에 연결된다. 트랜지스터 TR4의 컬렉터단자는 코일의 한 쪽 끝과 다이오드 D1에 연결된다. 코일의 다른 쪽 끝과 다이오드 D1은 Vcc에 연결된다. 저항 Ri는 트랜지스터 TR4의 포화용량을 만족한다. 다이오드 D2는 코일에서 발생되는 어떠한 역기전력으로부터 나머지 회로를 보호한다. 그림 6~8에 표시된 바와 같이, 스위치121이 사용자로 하여금 (1)정수소와 산소, 그리고 (2)최소의 횡수소와 산소를 발생시키는 것을 선택할 수 있도록 한다.

The high/low switching of the collector voltage of the transistor TR1 provides a pulsed signal to the divider. The divider divides this pulsed signal by N (where N is a positive integer) to produce an pulsed output signal. This output signal is used to trigger the monostable circuit. The monostable circuit restores the pulse length so that it has a suitable timing. The output signal from the monostable circuit is provided to the base of the transistor TR4 through resistor R1 to switch the transistor TR4 on/off. When the transistor TR4 is switched on, the coil is placed between Vcc and ground. When the transistor TR4 is switched off, the coil is disconnected from the rest of the circuit. As discussed in conjunction with FIGS. 6-8, the frequency of pulse signal provided to the coil is switched at a rate preferably between 17-22 Hz; i.e.,much lower than the frequency of the pulsed signal provided to the electrodes.
트랜지스터 TR1의 컬렉터전압을 높이고 낮춤으로써 디바이더에 펄스신호를 줄 수가 있다. 디바이더는 이 펄스신호를 N (양의 정수배)으로 나누어 출력 펄스신호를 생산한다. 이 출력신호는 모노스테이블 회로를 가동시키는데 사용된다. 모노스테이블 회로는 이 펄스의 길이를 복원하여 적절한 타이밍을 가질 수 있다. 모노스테이블 회로에서 나온 출력신호는 저항 R1을 통해 트랜지스터 TR4의 베이스에 전달됨으로써 트랜지스터 TR4를 on/off 시킨다. 트랜지스터 TR4가 on되면, 코일은 Vcc와 접지 사이에 놓여진다. 트랜지스터 TR4가 off되면, 코일은 회로로부터 분리된다. 그림 6~8과 관련하여 설명한 바와 같이, 코일에 가해지는 펄스신호의 주파수는 17-22 Hz가 적당하며, 전극에 가해지는 펄스주파수 보다 훨씬 더 낮다.

As indicated above, it is not required that the circuit (divider, monostable circuit, R1, TR4 and D1) providing the pulsed signal to the coil be connected to the circuit (astable circuit, R2-R6, TR1-TR3, D2) providing the pulsed signal to the electrodes. However, connecting the circuits in this manner will provide an easy way to initiate the pulsed signal to the coil.
위에서 설명된 바와 같이, 코일에 펄스신호를 주는 회로 (디바이더, 모노스테이블 회로, R1, TR4, D1)가 전극에 펄스신호를 주는 회로 (astable 회로, R2-R6, TR1-TR3, D2)와 연결될 필요는 없다. 하지만, 이러한 형식으로 연결된 회로를 사용하는 것이 코일에 펄스신호를 쉽게 줄 수 있는 방법이다.

A working prototype of the present invention has been successfully built and operated with the exemplary and optimal parameters indicated above to generate orthohydrogen, parahydrogen and oxygen from water. The output gas from the prototype has been connected by a tube to the manifold inlet of a small one cylinder gasoline engine, with the carburetor removed, and has thus successfully run such engine without any gasoline.
이 발명품의 시제품은 성공적으로 제작되고 작동되어 위에서 설명한 적절한 파라미터를 가지고 물로부터 정수소와 횡수소, 산소를 생산해 내었다. 이 시제품으로부터 생산된 가스를 카부레터를 제거한 작은 1기통 가솔린엔진에 사용한 결과, 가솔린이 전혀 없이 엔진을 작동시킬 수 있었다.

Additional advantages and modifications will readily occur to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the specific details and representative devices shown and described herein. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims.
관련 숙련자들에 의해 추가적인 이득과 개선이 이루어질 것이다. 그러므로, 이 발명품은 이곳에 제시된 대표적 모델과 세부사항에 제한되지 않는다. 따라서, 기 정의된 이 발명의 기본정신과 분야를 이탈하지 않는 다양한 개선이 이우러질 것이다.

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