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Jean-Louis Naudin

WO 92/07861          (Traduction informatique)                     PCT/US90/06407

CIRCUITS DE COMMANDE ET DE PILOTAGE POUR LA CELLULE

 PRODUISANT UN CARBURANT DE GAZ D'HYDROGÈNE:

 

Cette invention concerne les systèmes électriques de circuit utiles dans l'opération d'une cellule de carburant de l'eau comprenant un condensateur de l'eau/cavité résonnante pour la production d'un hydrogène contenant le gaz de carburant, comme cela décrit dans mon brevet d'invention des Etats-Unis No. 4.936.961, « méthode pour la production d'un gaz de carburant », publiée le 26 juin 1990.

            Dans mon brevet d'inventions susmentionné pour une méthode pour la production d'un gaz de carburant, les impulsions de tension appliquées aux plats d'un condensateur de l'eau accordent dans les propriétés diélectriques de l'eau et atténuent les forces électriques entre l'hydrogène et les atomes d'oxygène de la molécule.   L'atténuation des forces électriques a comme conséquence un changement du champ électrique moléculaire et les forces atomiques covalentes de liaison des atomes d'hydrogène et d'oxygène.  Quand la résonance est réalisée, le lien atomique de la molécule est cassé, et les atomes de la molécule dissociée.  À la résonance, l'aspiration (ampère) courante d'une source d'énergie au condensateur de l'eau est réduite au minimum et tension à travers les augmentations de condensateur de l'eau.   L'écoulement d'électron n'est pas autorisé (excepté au minimum, correspondant à la fuite résultant des propriétés conductrices résiduelles de l'eau).   Pour que le processus continue, cependant, un état résonnant doit être maintenu.

            En raison de la polarité électrique de la molécule d'eau, les champs produits dans le condensateur de l'eau respectivement attirent et repoussent l'opposé et comme des frais dans la molécule, et les forces par la suite réalisées à la résonance sont telles que la force de la force covalente de liaison dans la molécule d'eau est excédée, et les atomes de la molécule d'eau (qui sont normalement dans un électron partageant le mode) dissociée.     Sur la dissociation, les électrons collants autrefois partagés émigrent aux noyaux d'hydrogène, et l'hydrogène et l'oxygène retournent pour produire net la charge électrique zéro.  Les atomes sont libérés de l'eau comme mélange de gaz.

            Dans l'invention ci-dessus, un circuit de commande pour une cellule résonnante de condensateur de l'eau de cavité utilisée pour la production de l'hydrogène contenant le gaz de carburant est fourni.

            Le circuit inclut des moyens d'isolement tels qu'un transformateur ayant un noyau matériel ferromagnétique, en céramique ou autre électromagnétique et ayant un côté d'un enroulement secondaire relié en série à une diode à grande vitesse de commutation à un plat du condensateur de l'eau de la cavité résonnante et l'autre côté de l'enroulement secondaire relié à l'autre plat du condensateur de l'eau pour former un circuit électronique en circuit fermé utilisant les propriétés diélectriques de l'eau en tant qu'élément du circuit résonnant électronique.   L'enroulement primaire du transformateur d'isolement est relié aux moyens d'une génération d'impulsion.  L'enroulement secondaire du transformateur peut inclure les segments qui forment les circuits de remplissage résonnants de bobine en série avec les plats de condensateur de l'eau.

            Dans les moyens de génération d'impulsion, un générateur réglable de la première, fréquence de résonance et un deuxième générateur de fréquence à déclenchements périodiques d'impulsion sont fournis.   Une impulsion de porte commande le nombre d'impulsions produites par le générateur de fréquence de résonance envoyé à l'enroulement primaire pendant une période déterminée par la fréquence de porte du deuxième générateur d'impulsion.

            L'invention inclut également des moyens de sentir l'occurrence d'un état résonnant dans le condensateur de l'eau/cavité résonnante, qui quand un noyau ferromagnétique ou électromagnétique est employé, peut être un enroulement de collecte sur le noyau de transformateur.  Le moyen de sensation est relié ensemble à un circuit de balayage et à un circuit de boucle de serrure de phase, par lequel la fréquence de palpitation à l'enroulement primaire du transformateur soit maintenue à une fréquence sentie correspondant à un état résonnant dans le condensateur de l'eau.

            Des moyens de commande sont fournis dans le circuit pour ajuster l'amplitude d'un cycle de palpitation envoyé à l'enroulement primaire et pour maintenir la fréquence du cycle de palpitation à une fréquence constante indépendamment de l'amplitude d'impulsion.    En outre, le générateur de fréquence à déclenchements périodiques d'impulsion peut être opératoirement relié ensemble avec une sonde qui surveille le taux de production de gaz à partir de la cellule et commande le nombre d'impulsions du générateur de fréquence de résonance envoyé à la cellule dans une fréquence à déclenchements périodiques dans une correspondance avec le taux de production de gaz.   La sonde peut être une sonde de pression de gaz dans une cavité résonnante de condensateur inclus de l'eau qui inclut également une sortie de gaz.  La sonde de pression de gaz est opératoirement reliée au circuit pour déterminer le taux de production de gaz en ce qui concerne la pression de gaz ambiante dans la clôture de condensateur de l'eau.

Ainsi, un circuit de commande omnibus et ses éléments discrets pour maintenir et commander la résonance et d'autres aspects du dégagement du gaz d'une cellule résonnante de l'eau de cavité est décrit ci-dessus et illustré dans les schémas qui dépeignent ce qui suit :

Le schéma 1 est un schéma fonctionnel d'un circuit de commande global montrant la corrélation entre les secondaire circuits, le noyau de palpitation/circuit résonnant et la cavité résonnante de condensateur de l'eau.

Le schéma 2 montre un type de moyens de commande numérique de régler le taux final de production de gaz comme déterminé par une entrée externe.  (Une telle commande signifie correspondrait, par exemple, à l'accélérateur dans une automobile ou une commande de thermostat de bâtiment.)

Le schéma 3 montre un générateur de tension analogique.

 

Le schéma 4 est un circuit de commande d'amplitude de tension relié ensemble avec le générateur de tension et un côté de l'enroulement primaire du noyau de palpitation.

Le schéma 5 est le circuit de conducteur de cellules qui est relié au côté opposé de l'enroulement primaire du noyau de palpitation.

Les schémas 6, 7, 8 et 9 se relient aux moyens de palpitation de commande comprenant un générateur de fréquence à déclenchements périodiques d'impulsion (le schéma 6) ;  un circuit de serrure de phase (le schéma 7) ; un circuit résonnant de balayage (le schéma 8) ;  et le circuit d'indicateur d'impulsion (le schéma 9) cette commande palpite transmis au condensateur résonnant de cellules de carburant de cavité/eau.

Le schéma 10 montre le noyau de palpitation et le circuit de renforçateur de tension qui est l'interface entre le circuit de commande et la cavité résonnante.

Le schéma 11 est un circuit de commande de rétroaction de gaz.

Le schéma 12 est un circuit réglable de générateur de fréquence.

Les circuits sont opératoirement reliés ensemble suivant les indications du schéma 1 et au circuit de palpitation de renforçateur de tension de noyau du schéma 10, qui, entre autres. isole électriquement le condensateur de l'eau de sorte que ce devienne une cavité électriquement d'isolement pour le traitement de l'eau selon ses propriétés diélectriques de résonance.  En raison de l'isolement, la puissance dans les circuits de commande et d'entraînement est réduite au minimum quand la résonance se produit ; et une demande courante est réduite au minimum pendant que la tension est maximisée en mode de production de gaz de la cellule de condensateur/carburant de l'eau.

            La référence marque avec des lettres apparaître dans les figures, A, B, C, D, E, etc.… à l'exposition de M et de ml, en ce qui concerne chacun circuit séparé représenté, la remarque à laquelle un raccordement dans ce circuit est faite à un compagnon ou à un circuit en corrélation.

            Dans l'invention, le condensateur de l'eau est soumis à une impulsion de devoir qui s'accumule dans l'enroulement changeant résonnant de bobine et puis s'effondre.  Cette occurrence permet à une impulsion unipolaire d'être appliquée au condensateur de cellules de carburant. Quand un état résonnant du circuit est verrouillé par le circuit, la fuite d'ampère est tenue sur un minimum pendant que la tension qui crée le champ diélectrique tend à l'infini.   Ainsi, quand la tension est détectée sur la résonance, le circuit de boucle de serrure de phase qui commande le circuit de conducteur de cellules maintient la résonance (ou senti) à la fréquence détectée.

            La résonance de la cellule de condensateur de l'eau est affectée par le volume de l'eau dans la cellule.   La résonance de n'importe quel volume donné de l'eau maintenu dans la cellule de condensateur de l'eau est également affectée par les « contaminants » dans l'eau qui agissent en tant qu'amortisseur.   Par exemple, à une différence potentielle appliquée de 2000 à 5000 volts à la cellule, une transitoire d'ampère ou une montée subite peut être provoquée par des contradictions dans les caractéristiques de l'eau causez un – de sortie dont - l'état de résonance qui est remédié à instantanément par les circuits de commande.

Dans l'invention, le générateur de fréquence réglable (le schéma 12) accorde dans l'état résonnant du circuit comprenant la cellule de l'eau et l'eau là-dedans.  Le générateur a des possibilités de fréquence de

0-10 kilohertz et airs dans la résonance typiquement à une fréquence de 5 kilohertz dans un condensateur typique de l'eau de 3.0 pouces constitué d'une tige de 0.5 pouce incluse dans un 0.75 cylindre de diamètre intérieur.  À commencez vers le haut, dans cet exemple, l'aspiration courante par la cellule de l'eau mesurera environ 25 milliampères ; cependant, quand le circuit trouve un état résonnant accordé, baisses courantes à un état minimum de fuite de 1-2 milliampère.

La tension à la cellule de l'eau de condensateur augmente selon les tours de l'enroulement et de la taille des enroulements, à mesure que dans un circuit typique de transformateur.  Par exemple, si 12 volts sont envoyés à l'enroulement primaire du noyau de palpitation et le rapport de remplissage résonnant de bobine d'enroulement secondaire est de 30 à 1, alors 360 volts sont envoyés à la cellule de l'eau de condensateur.   Les tours sont une variable de conception qui commandent la tension des impulsions unipolaires envoyées au condensateur.

            La diode à grande vitesse de commutation représentée sur le schéma 10 empêche la fuite de charge de l'eau chargée dans la cavité de condensateur de l'eau, et le condensateur de l'eau comme élément de circuit global de condensateur, le statut c.-à-d., d'impulsion et de charge de l'eau/de condensateur ne traversent jamais une terre arbitraire.  L'impulsion au condensateur de l'eau est toujours unipolaire.   Le condensateur de l'eau est électriquement isolé dans les circuits de commande, d'entrée et de conducteur par l'accouplement électromagnétique par le noyau.   La diode de commutation dans le circuit VIC (le schéma 10) exécute plusieurs fonctions dans la palpitation.   La diode est un commutateur électronique qui détermine la génération et l'effondrement d'un champ électromagnétique pour permettre le remplissage résonnant obstrue pour doubler la fréquence appliquée et permet également à l'impulsion d'être envoyée à la cavité résonnante sans décharger le « condensateur » là-dedans.  La diode, naturellement, est choisie selon la tension maximum produite dans le circuit de palpitation.  Des 600 PIV jeûnent diode de commutation, telle qu'une diode de commutation de vitesse de NVR 1550, se sont avérés utiles dans le circuit ci-dessus.

Le circuit VIC du schéma 10 inclut également un noyau de palpitation ferromagnétique ferromagnétique ou en céramique capable de produire les lignes électromagnétiques de flux en réponse à une entrée électrique d'impulsion.   Les lignes de flux affectent également l'enroulement secondaire et les enroulements de remplissage résonnants de bobine.  De préférence, le noyau est une construction en circuit fermé.  L'effet du noyau est d'isoler le condensateur de l'eau et d'empêcher le signal de palpitation d'aller au-dessous d'une terre arbitraire et pour maintenir la charge de l'eau et du condensateur déjà chargés de l'eau.

            Dans le noyau de palpitation, les enroulements sont de préférence enroulés dans la même direction pour maximiser l'effet additif du champ électromagnétique là-dedans.

            Le champ magnétique du noyau de palpitation est dans la synchronisation avec l'entrée d'impulsion à l'enroulement primaire. Le potentiel de l'enroulement secondaire est présenté aux éléments de circuit de remplissage résonnants de série de bobines qui sont soumis au même champ électromagnétique appliqué synchrone, simultanément avec l'impulsion primaire.

            Quand la résonance se produit, la commande du rendement de gaz est réalisée en changeant l'amplitude de tension ou en changeant la période du cycle de porte de devoir.  Le noyau de transformateur est double de fréquence d'impulsion.   Dans une explication figurative des fonctionnements de la cellule de condensateur de l'eau de générateur de gaz de carburant, quand une molécule d'eau « est frappée » par une impulsion, l'électron divisent le temps est affecté, et la molécule est chargée.  Quand la période du temps d'utilisation est changée, le nombre d'impulsions que « frappez » les molécules dans la cellule de carburant est également modifié.  Plus « frappe » le résultat dans un plus grand taux de dissociation moléculaire.

            Concernant le circuit global du schéma 1, le schéma 3 reçoit un signal d'entrée numérique, et le schéma 4 dépeint les moyens de commande qui dirige 0-12 volts à travers l'enroulement primaire du noyau de palpitation.   En dépendant des paramètres de conception de tension primaire d'enroulement et autres de facteurs concernant le noyau concevez, l'enroulement secondaire du noyau de palpitation peut être établi pour un maximum prédéterminé, tel que 2000 volts.

            Le schéma 5, le circuit de conducteur de cellules, permet à une impulsion à déclenchements périodiques d'être changée dans la relation directe à l'amplitude de tension.

            Comme remarquable ci-dessus, le circuit du schéma 6 produit une fréquence d'impulsion de porte.  L'impulsion de porte est superposée au-dessus de l'impulsion de fréquence de résonance pour créer un temps d'utilisation qui détermine le nombre d'impulsions discrètes envoyées à l'enroulement primaire.  Par exemple, assumant une impulsion résonnante de 5 kilohertz, une impulsion de porte de .5 hertz peut être superposée au-dessus de l'impulsion de 5 kilohertz pour fournir 2500 impulsions discrètes dans un temps d'utilisation de 50% par hertz.  La relation de l'impulsion résonnante à l'impulsion de porte est déterminée par l'addition de signal/techniques conventionnelles de soustraction.

            Le schéma 7, une boucle de serrure de phase, permet à la fréquence d'impulsion d'être maintenue à un état résonnant prédéterminé senti par le circuit.  Ensemble, les circuits des schémas 7 et 8 déterminent un signal de sortie au noyau de palpitation jusqu'à ce que le signal maximal de tension senti à la résonance soit réalisé.

            Un état résonnant se produit quand la fréquence d'impulsion et l'entrée de tension atténue les forces covalentes de liaison des atomes d'hydrogène et d'oxygène de la molécule d'eau.  Quand ceci se produit, la fuite d'ampère par le condensateur de l'eau est réduite au minimum.  La tendance de la tension de maximiser à la résonance augmente la force du potentiel électrique appliqué aux molécules d'eau, qui finalement dissocié dans des atomes.

            Puisque les résonances des différents eaux, volumes de l'eau, et cellules de condensateur changent, le circuit résonnant de balayage du schéma 8 est utile.  Le circuit de balayage du schéma 8 balaye la fréquence de haut en bas à la répétition élevée jusqu'à ce qu'une serrure de signal soit déterminée.   Le noyau ferromagnétique du transformateur de circuit de renforçateur de tension supprime la montée subite d'électron dans un – de sortie - de l'état de résonance de la cellule de carburant.   Dans un exemple, le circuit balaye aux fréquences de 0 hertz à 10 kilohertz à 0 hertz.  Dans l'eau ayant des contaminants dans la gamme de 1 page par minute à 20 pages par minute, un désaccord de 20% dans la fréquence de résonance est produit.  Selon le taux d'écoulement d'eau dans la cellule de carburant, la gamme normale de désaccord est environ 8-10%.  Par exemple, le fer en eau de puits affecte le statut de dissociation moléculaire.  En outre, à un état résonnant les effets harmoniques se produisent.  Dans une opération typique de la cellule avec un condensateur représentatif de l'eau décrit ci-dessous, à une fréquence d'environ 5 kilohertz aux impulsions unipolaires de 0 à 650 volts à un état résonnant senti dans la cavité résonnante, la conversion d'environ 5 gallons de l'eau par heure dans un gaz de carburant se produira en moyenne.  Pour augmenter le taux, des cavités résonnantes multiples peuvent être employées et/ou les surfaces du condensateur de l'eau peuvent être augmentées, cependant, la cellule de condensateur de l'eau est de préférence petite dans la balance.  Un condensateur typique de l'eau peut être formé de 0.5 pouce dans la tige en acier inoxydable de diamètre et de 0.75 pouce à l'intérieur de cylindre de diamètre qui prolongent ensemble concentrique environ 3.0 pouces en ce qui concerne l'un l'autre.

La forme et la taille de la cavité résonnante peuvent changer. De plus grandes cavités résonnantes et des taux plus élevés de consommation de l'eau dans le processus de conversion exigent des fréquences plus élevées telles que jusqu'à 50 kilohertz et en haut.  La fréquence du pouls, pour soutenir de tels taux de conversion élevés doit être également augmentée.

De la description antérieure du mode de réalisation préféré, d'autres variations et modifications du système révélé seront évidentes à ceux de la compétence dans l'art.

ON REVENDIQUE:

            1.  Un circuit de commande pour une cellule résonnante de condensateur de l'eau de cavité utilisée pour la production d'un hydrogène contenant le gaz de carburant comprenant un transformateur d'isolement comprenant un noyau ferromagnétique et ayant un côté d'un enroulement secondaire relié en série à une diode à grande vitesse de commutation à un plat du condensateur de l'eau de la cavité résonnante et l'autre côté de l'enroulement secondaire relié à l'autre plat du condensateur de l'eau pour former un circuit électronique en circuit fermé utilisant les propriétés diélectriques de l'eau en tant qu'élément du circuit électronique et d'un enroulement primaire reliée aux moyens d'une génération d'impulsion.

2.  Le circuit de la revendication 1 en lequel le secondaire

L'enroulement inclut les segments qui forment un circuit de remplissage résonnant de bobine en série avec le condensateur de l'eau.

3.   Le circuit de la revendication 1 en lequel le moyen de génération d'impulsion inclut un premier générateur de fréquence réglable et un deuxième a déclenché le générateur de fréquence d'impulsion qui commande le nombre d'impulsions produites par le premier générateur de fréquence envoyé à l'enroulement primaire pendant une période déterminée par la fréquence de porte du deuxième générateur d'impulsion.

            4.   Le circuit de la revendication 1 plus loin comprenant moyens de sentir l'occurrence d'un état résonnant dans le condensateur de l'eau de la cavité résonnante.

            5.  Le circuit de la revendication 4 en lequel les moyens de sentir est un enroulement de collecte sur le noyau ferromagnétique du transformateur.

            6.  Le circuit de la revendication 4 ou de la revendication 5 en lequel la sensation signifie est relié ensemble à un circuit de balayage et à un circuit de boucle de serrure de phase, par lequel la fréquence de palpitation à l'enroulement primaire du transformateur soit maintenue à une fréquence sentie correspondant à un état résonnant dans le condensateur de l'eau.

            7.  Le circuit de la revendication 1 comprenant des moyens d'ajuster l'amplitude d'un cycle de palpitation envoyé à l'enroulement primaire.

            8.  Le circuit moyens incluant de la revendication 6 d'autres de maintenir la fréquence du cycle de palpitation à une fréquence constante indépendamment d'amplitude d'impulsion.

            9.  Le circuit de la revendication 3 en lequel le générateur de fréquence à déclenchements périodiques d'impulsion est opératoirement relié ensemble avec une sonde qui surveille le taux de production de gaz à partir de la cellule et commande le nombre d'impulsions à la cellule dans une fréquence à déclenchements périodiques dans une correspondance avec le taux de production de gaz.

            10.  Le circuit de la revendication 7 ou de la revendication 8 ou de la revendication 9 plus loin comprenant une sonde de pression de gaz dans une cavité résonnante de condensateur inclus de l'eau qui inclut également une sortie de gaz, que la sonde de pression de gaz est opératoirement reliée au circuit pour déterminer le taux de production de gaz en ce qui concerne la pression de gaz ambiante dans la clôture de condensateur de l'eau.

            11.   Les méthodes et l'appareil comme sensiblement décrit ci-dessus.

Pour les schémas voir l'original en version PDF:       ici

Ci-dessous, le texte original en anglais:

WO 92/07861                                                                                                                        PCT/US90/06407

CONTROL AND DRIVER CIRCUITS FOR A HYDROGEN GAS FUEL PRODUCING CELL

-1- 

This  invention  relates  to  electrical  circuit systems useful in the operation of  a water  fuel  cell including  a  water  capacitor/resonant  cavity  for  the production of a hydrogen containing fuel gas, such as that described in my United States Letter Patent No. 4,936,961, "Method for the Production of a Fuel Gas", issued on June 26, 1990.

            In my aforesaid Letters Patent for a method for the production of a fuel gas, voltage pulses applied to plates  of  a water capacitor  tune  into  the  dielectric properties  of  the water  and  attenuate  the  electrical forces  between  the  hydrogen  and  oxygen  atoms  of  the molecule.   The attenuation of the electrical forces results in a change in the molecular electrical field and the covalent atomic bonding forces of the hydrogen and oxygen atoms.  When resonance is achieved, the atomic bond of the molecule is broken, and the atoms of the molecule disassociate.  At resonance, the current (amp) draw from a power source to the water capacitor is minimized and voltage across the water capacitor increases.   Electron flow   is   not   permitted   (except   at   the   minimum, corresponding to leakage resulting from the residual conductive properties of water).   For the process to continue,   however,   a   resonant   condition   must   be maintained.

            Because of the electrical polarity of the water molecule,  the  fields  produced  in  the  water  capacitor respectively  attract  and  repel  the  opposite  and  like charges  in  the  molecule,  and  the  forces  eventually achieved at resonance are such that the strength of the covalent bonding force in the water molecule is exceeded, and the atoms of the water molecule (which are normally in an   electron   sharing   mode)    disassociate.     Upon disassociation, the formerly shared bonding electrons migrate to the hydrogen nuclei, and both the hydrogen and oxygen revert to net zero electrical charge.  The atoms are released from the water as a gas mixture.

            In the invention herein, a control circuit for a resonant cavity water capacitor cell utilized for the production of hydrogen containing fuel gas is provided.

            The circuit includes an isolation means such as a transformer  having  a  ferromagnetic,  ceramic  or  other electromagnetic material core and having one side of a secondary  coil  connected  in series with a high speed switching diode to one plate of the water capacitor of the resonant cavity and the other side of the secondary coil connected to the other plate of the water capacitor to form  a  closed  loop  electronic  circuit  utilizing  the dielectric properties of water as part of the electronic resonant  circuit.   The primary coil of the isolation transformer is connected to a pulse generation means.  The secondary coil of the transformer may include segments that form resonant charging choke circuits in series with the water capacitor plates.

            In  the  pulse  generation  means,  an  adjustable first,  resonant  frequency generator and a second gated pulse  frequency generator  are provided.   A gate pulse controls the number of the pulses produced by the resonant frequency generator sent to the primary coil during a period determined by the gate frequency of the second pulse generator.

            The invention also includes a means for sensing the occurrence of a resonant condition in the water capacitor/resonant cavity, which when a ferromagnetic or electromagnetic core is used, may be a pickup coil on the transformer core.  The sensing means is interconnected to a scanning circuit and a phase lock loop circuit, whereby the  pulsing  frequency  to  the  primary  coil  of  the transformer   is   maintained   at   a   sensed   frequency corresponding  to  a  resonant  condition  in  the  water capacitor.

            Control means are provided in the circuit for adjusting the amplitude of a pulsing cycle sent to the primary coil and for maintaining the frequency of the pulsing cycle at a constant frequency regardless of pulse amplitude.    In addition, the gated pulse frequency generator may be operatively interconnected with a sensor that monitors the rate of gas production from the cell and controls the number of pulses from the resonant frequency generator sent to the cell in a gated frequency in a correspondence with the  rate  of  gas  production.   The sensor may be a gas pressure sensor in an enclosed water capacitor resonant cavity which also includes a gas outlet.  The gas pressure sensor is operatively connected to the circuit to determine the rate of gas production with respect to ambient gas pressure in the water capacitor enclosure.

Thus, an omnibus control circuit and its discrete elements for maintaining and controlling the resonance and other aspects of the release of gas from a resonant cavity water cell is described herein and illustrated in the drawings which depict the following:

Figure 1 is a block diagram of an overall control circuit   showing   the   interrelationship   of sub-circuits, the pulsing core/resonant circuit and the water capacitor resonant cavity.

Figure 2 shows a type of digital control means for regulating the ultimate rate of gas production as determined by an external input.  (Such a control means  would  correspond,  for  example,  to  the accelerator  in  an  automobile  or  a  building thermostat control.)

Figure 3 shows an analog voltage generator.

 

Figure 4 is a voltage amplitude control circuit interconnected with the voltage generator and one side of the primary coil of the pulsing core.

Figure 5 is the cell driver circuit that is connected with the opposite side of the primary coil of the pulsing core.

Figures 6, 7, 8 and 9 relate to pulsing control means including a gated pulse frequency generator (Figure 6);  a phase lock circuit  (Figure 7); a resonant  scanning  circuit  (Figure  8);  and  the pulse indicator circuit  (Figure 9)  that control pulses transmitted to  the  resonant  cavity/water fuel cell capacitor.

Figure 10 shows the pulsing core and the voltage intensifier circuit that is the interface between the control circuit and the resonant cavity.

Figure 11 is a gas feedback control circuit.

Figure 12 is an adjustable frequency generator circuit.

The  circuits  are  operatively  interconnected  as shown  in  Figure  1  and  to  the  pulsing  core  voltage intensifier circuit of Figure 10, which, inter alia. electrically  isolates  the water  capacitor  so  that  it becomes an electrically isolated cavity for the processing of  water  in  accordance with  its  dielectric  resonance properties.  By reason of the isolation, power consumption in the control and driving circuits is minimized when resonance occurs; and current demand is minimized as voltage is maximized in the gas production mode of the water capacitor/fuel cell.

            The reference letters appearing in the Figures, A, B, C, D, E, etc... to M and Ml show, with respect to each separate circuit depicted, the point at which a connection in that circuit is made to a companion or interrelated circuit.

            In the invention, the water capacitor is subjected to a duty pulse which builds up in the resonant changing choke coil and then collapses.  This occurrence permits a unipolar pulse to be applied to the fuel cell capacitor. When a resonant condition of the circuit is locked-in by the  circuit,  amp leakage is held to a minimum as the voltage  which  creates  the  dielectric  field  tends  to infinity.   Thus,  when  high  voltage  is  detected  upon resonance, the phase lock loop circuit that controls the cell  driver  circuit  maintains  the  resonance  at  the detected (or sensed) frequency.

            The  resonance  of  the  water  capacitor  cell  is affected  by  the  volume  of  water  in  the  cell.   The resonance of any given volume of water maintained in the water capacitor cell is also affected by "contaminants" in the water which act as a damper.   For example,  at  an applied potential difference of 2000 to 5000 volts to the cell,   an  amp  spike  or  surge  may  be  caused  by inconsistencies  in water  characteristics  that  cause  an out – of - resonance    condition    which     is     remedied instantaneously by the control circuits.

In the   invention,   the   adjustable   frequency generator (Figure 12) tunes into the resonant condition of the circuit including the water cell and the water therein.  The generator has a frequency capability of

0-10 KHz  and tunes  into  resonance  typically  at  a frequency of 5 KHz in a typical 3.0 inch water capacitor formed of a 0.5 inch rod enclosed within a 0.75 inside diameter cylinder.  At start up, in this example, current draw through the water cell will measure about 25 milliamps; however, when the circuit finds a tuned resonant condition, current drops to a 1-2 milliamp minimum leakage condition.

The voltage to the capacitor water cell increases according to the turns of the winding and size of the coils, as in a typical transformer circuit.  For example, if 12 volts are sent to the primary coil of the pulsing core and the secondary coil resonant charging choke ratio is 30 to 1, then 360 volts are sent to the capacitor water cell.   Turns are a design variable that control the voltage of the unipolar pulses sent to the capacitor.

            The high speed switching diode shown in Figure 10 prevents charge leakage from the charged water in the water capacitor cavity, and the water capacitor as an overall capacitor circuit element, i.e.,  the pulse  and charge status of the water/capacitor never pass through an arbitrary ground.  The pulse to the water capacitor is always unipolar.   The water capacitor is electrically isolated from the control, input and driver circuits by the electromagnetic coupling through the core.   The switching diode in the VIC circuit (Figure 10) performs several functions in the pulsing.   The  diode  is  an electronic  switch  that  determines  the  generation  and collapse  of  an  electromagnetic  field  to  permit  the resonant charging chokes to double the applied frequency and also allows the pulse to be sent to the resonant cavity without discharging the "capacitor" therein.  The diode, of course, is selected in accordance with the maximum voltage encountered in the pulsing circuit.  A 600 PIV fast switching diode, such as an NVR 1550 high speed switching diode,  has  been found to be  useful  in  the circuit herein.

The VIC circuit of Figure  10  also  includes  a ferromagnetic  or  ceramic  ferromagnetic  pulsing  core capable  of  producing  electromagnetic  flux  lines  in response to an electrical pulse input.   The flux lines equally affect the secondary coil and the resonant charging choke windings.  Preferably, the core is a closed loop construction.  The effect of the core is to isolate the water capacitor and to prevent the pulsing signal from going below an arbitrary ground and to maintain the charge of the already charged water and water capacitor.

            In the pulsing core, the coils are preferably wound in the same direction to maximize the additive effect of the electromagnetic field therein.

            The magnetic field of the pulsing core is in synchronization with the pulse input to the primary coil. The potential from the secondary coil is introduced to the resonant charging chokes series circuit elements which are   subjected   to   the   same   synchronous   applied electromagnetic field, simultaneously with the primary pulse.

            When resonance occurs, control of the gas output is achieved by varying voltage amplitude or varying the time of duty gate cycle.  The transformer core is pulse frequency double.   In a figurative explanation of the workings of the fuel gas generator water capacitor cell, when a water molecule is "hit" by a pulse, electron time share is affected, and the molecule is charged.  When the time of the duty cycle is changed, the number of pulses that   "hit"   the molecules   in   the   fuel   cell   is correspondingly modified.  More "hits" result in a greater rate of molecular disassociation.

            With reference to the overall circuit of Figure 1, Figure 3 receives a digital input signal, and Figure 4 depicts the control means that directs 0-12 volts across the primary coil of the pulsing core.   Depending upon design parameters of primary coil voltage and other factors relevant to core design, the secondary coil of the pulsing core can be set up for a predetermined maximum, such as 2000 volts.

            Figure 5, the cell driver circuit, allows a gated pulse to be varied in direct relation to voltage amplitude.

            As noted above, the circuit of Figure 6 produces a gate pulse frequency.  The gate pulse is superimposed over the resonant frequency pulse to create a duty cycle that determines the number of discrete pulses sent to the primary coil.  For example, assuming a resonant pulse of 5 KHz, a .5 Hz gate pulse may be superimposed over the 5 KHz pulse to provide 2500 discrete pulses in a 50% duty cycle per Hz.  The relationship of resonant pulse to the gate pulse    is    determined    by    conventional    signal addition/subtraction techniques.

            Figure 7, a phase lock loop, allows pulse frequency to be maintained at a predetermined resonant condition sensed by the circuit.  Together, the circuits of Figures 7 and 8 determine an output signal to the pulsing core until the peak voltage signal sensed at resonance is achieved.

            A resonant condition occurs when the pulse frequency and the voltage input attenuates the covalent bonding forces of the hydrogen and oxygen atoms of the water molecule.  When this occurs, amp leakage through the water capacitor is minimized.  The tendency of voltage to maximize at resonance increases the force of the electric potential applied to the water molecules, which ultimately disassociate into atoms.

            Because resonances of different waters, water volumes, and capacitor cells vary, the resonant scanning circuit of Figure 8 is useful.  The scanning circuit of Figure  8  scans  frequency  from  high  to  low  to  high repeating  until  a  signal  lock  is  determined.   The ferromagnetic  core  of  the  voltage  intensifier  circuit transformer    suppresses    electron    surge    in    an out – of - resonance  condition  of  the  fuel  cell.   In an example, the circuit scans at frequencies from 0 Hz to 10 KHz to 0 Hz.  In water having contaminants in the range of 1 ppm to 20 ppm, a 20% variance in resonant frequency is encountered.  Depending on water flow rate into fuel cell, the normal variance range is about 8-10%.  For example, iron in well water affects the status of molecular disassociation.  Also, at a resonant condition harmonic effects occur.  In a typical operation of the cell with a representative water capacitor described below, at a frequency of about 5 KHz at unipolar pulses from 0 to 650 volts at a sensed resonant condition into the resonant cavity, conversion of about 5 gallons of water per hour into a fuel gas will occur on average.  To increase the rate, multiple resonant cavities can be used and/or the surfaces of the water capacitor can be increased, however, the water capacitor cell is preferably small in scale.  A typical water capacitor may be formed from a 0.5 inch in diameter  stainless  steel  rod  and  a  0.75  inch  inside diameter  cylinder  that  together  extend  concentrically about 3.0 inches with respect to each other.

Shape and size of the resonant cavity may vary. Larger resonant cavities and higher rates of consumption of water in the conversion process require higher frequencies such as up to 50 KHz and above.  The pulsing rate, to sustain such high rates of conversion must be correspondingly increased.

From the foregoing description of the preferred embodiment, other variations and modifications of the system disclosed will be evident to those of skill in the art.

WHAT IS CLAIMED IS:

            1.  A control circuit for a resonant cavity water capacitor cell utilized for the production of a hydrogen containing fuel gas including an isolation transformer including a ferromagnetic core and having one side of a secondary coil connected in series with a high speed switching diode to one plate of the water capacitor of the resonant cavity and the other side of the secondary coil connected to the other plate of the water  capacitor to  form a  closed  loop  electronic circuit utilizing the dielectric properties of water as part  of  the  electronic  circuit  and  a  primary  coil connected to a pulse generation means.

2.  The circuit of Claim 1 in which the secondary

Coil includes segments that form a resonant charging choke circuit in series with the water capacitor.

3.   The circuit of Claim 1 in which the pulse generation means includes an adjustable first frequency generator  and  a second gated pulse frequency generator which controls the number of pulses produced by the first frequency generator  sent  to  the primary coil during a period determined by the gate  frequency of  the  second pulse generator.

            4.   The circuit of Claim 1 further including a means for sensing the occurrence of a resonant condition in the water capacitor of the resonant cavity.

            5.  The circuit of Claim 4 in which the means for sensing is a pickup coil on the ferromagnetic core of the transformer.

            6.  The circuit of Claim 4 or Claim 5 in which the sensing means is interconnected to a scanning circuit and a phase lock loop circuit, whereby the pulsing frequency to the primary coil of the transformer is maintained at a sensed frequency corresponding to a resonant condition in the water capacitor.

            7.  The circuit of Claim 1 including means for adjusting the amplitude of a pulsing cycle sent to the primary coil.

            8.  The circuit of Claim 6 including further means for maintaining the frequency of the pulsing cycle at a constant frequency regardless of pulse amplitude.

            9.  The circuit of Claim 3 in which the gated pulse frequency generator  is  operatively interconnected with a sensor that monitors the rate of gas production from the cell and controls the number of pulses to the cell in a gated frequency in a correspondence with the rate of gas production.

            10.  The circuit of Claim 7 or Claim 8 or Claim 9 further including a gas pressure sensor in an enclosed water capacitor resonant cavity which also includes a gas outlet, which gas pressure sensor is operatively connected to the circuit to determine the rate of gas production with  respect  to  ambient  gas  pressure  in  the  water capacitor enclosure.

            11.   The methods and apparatus as substantially described herein.

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