JP2000274213A - 動力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低ランニングコストで運転開始や出力変更を
迅速に行うことができる動力発生装置を提供する。 【解決手段】 水素３を発生させる水素ガス発生装置１
１０と、酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０
と、水素３と酸素４とを反応させて水蒸気６を発生させ
る燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されて動力を発生す
るタービン１４０と、タービン１４０から排出された水
蒸気６を冷却して水に戻す復水器１５０と、復水器１５
０からの水５を貯溜するバッファタンク１６０とを備
え、水素ガス発生装置１１０が、水５と反応することに
より水素３を発生する金属燃料１を保持する保持容器１
１１等と、バッファタンク１６０内の水５を保持容器１
１１内に供給する給水ポンプ１１３等とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水蒸気を発生させ
てタービンを駆動する動力発生装置に関し、特に、潜水
艦などのような水中航走体などに適用すると有効なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】潜水艦などのような水中航走体などに利
用されている従来の動力発生装置を図２０を用いて説明
する。

【０００３】図２０に示すように、チューブ１１ａを螺
旋状に巻いて構成した反応容器１１の内側には、リチウ
ムなどのような金属燃料１０ａが貯蔵されている。反応
容器１１の内側には、内部に六弗化硫黄などのような酸
化剤１０ｂを貯蔵した酸化剤タンク１２が酸化剤流量制
御弁１３を介して連結されている。反応容器１１の前記
チューブ１１ａの一端側には、内部に水１０ｃを貯蔵し
たバッファタンク１４が給水ポンプ１５を介して連結さ
れている。反応容器１１の前記チューブ１１ａの他端側
は、タービン１７の給気口に連結されている。タービン
１７の排気口は、復水器１８を介してバッファタンク１
４に連結されている。

【０００４】反応容器１１のチューブ１１ａの一端側と
タービン１７の給気口との間には、蒸気温度計１９が設
けられている。この蒸気温度計１９は、前記酸化剤流量
制御弁１３に電気的に接続されている。反応容器１１の
チューブ１１ａの他端側と給水ポンプ１５との間には、
水流量計２０が設けられている。この水流量計２０とバ
ッファタンク１４との間には、水流量制御弁１６を備え
たバイパスライン２１が設けられている。上記水流量計
２０は、上記水流量制御弁１６に電気的に接続されてい
る。なお、図中、２３は減速機、２４はプロペラであ
る。

【０００５】このような動力発生装置では、酸化剤タン
ク１２から酸化剤流量制御弁１３を介して反応容器１１
内に酸化剤１０ｂを所定量づつ供給すると共に、給水ポ
ンプ１５を作動してバッファタンク１４内の水１０ｃを
反応容器１１のチューブ１１ａ内に送給すると、金属燃
料１０ａと酸化剤１０ｂとの反応に伴って生じた熱によ
り上記水１０ｃが加熱されて蒸気１０ｄとなり、この蒸
気１０ｄがタービン１７を駆動して、減速機２３を介し
てプロペラ２４を回転させた後、復水器１８で冷却され
て水１０ｃに戻され、当該水１０ｃがバッファタンク１
４内に貯蔵される。

【０００６】このように動力を発生させるにあたって
は、蒸気１０ｄが所定の温度となるように、前記蒸気温
度計１９での計測結果に基づいて、前記酸化剤流量制御
弁１３が酸化剤１０ｂの金属燃料１０ａへの供給量を制
御すると共に、必要な出力でタービン１７を駆動させる
ように、前記水流量計２０での計測結果に基づいて、前
記水流量制御弁１６がバイパスライン２１の水１０ｃの
流量を制御して、反応容器１１のチューブ１１ａ内の水
１０ｃの流量を調整することにより蒸気１０ｄの発生量
を制御するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
動力発生装置においては、次のような問題があった。 （１）反応容器１１は、腐食性の高い金属燃料１０ａお
よび反応生成物と高温高圧環境下で接触するため、再使
用が難しく、運転開始毎に交換しなければならず、ラン
ニングコストが非常に高くついてしまう。 （２）酸化剤１０ｂの金属燃料１０ａへの供給量を制御
して加熱量を調整すると共に、チューブ１１ａ内を流通
する水１０ｃの量を制御して蒸気１０ｄの発生量を調整
するため、所定圧力の蒸気６を得るのに時間がかかって
しまい、運転開始や出力変更を迅速に行うことが困難で
あった。

【０００８】このようなことから、本発明は、低ランニ
ングコストで運転開始や出力変更を迅速に行うことがで
きる動力発生装置を提供することを目的とした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による動力発生装置は、酸素ガスを発生
させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生させる水素
ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応
させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水蒸気を供給
されて動力を発生するタービンと、前記タービンから排
出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水器と、前記
復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクとを備
え、前記水素ガス発生手段が水と反応することにより前
記水素ガスを発生する金属燃料を保持する保持手段と、
前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
水手段とを備えてなることを特徴とする。

【００１０】上述した動力発生装置において、前記バッ
ファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガス処理手
段を設けたことを特徴とする。

【００１１】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて当該残ガス
を外部に排出する残ガス排出手段を備えてなることを特
徴とする。

【００１２】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が前記バッファタンクの上部に下端を連結さ
れた冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反応容器
と、貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発
生手段からの酸素ガスの一部を前記反応容器内に供給す
る酸素供給手段とを備えてなることを特徴とする。

【００１３】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が前記バッファタンクの上部に下端を連結さ
れた冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反応容器
と、貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記水素ガス発
生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器内に供給す
る水素供給手段とを備えてなることを特徴とする。

【００１４】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が前記バッファタンクの上部に下端を連結さ
れた冷却器と、前記冷却器の上端に下部を連結され、内
部に下部側のみを連通させた第一室と第二室とを有する
反応容器と、前記反応容器内の圧力および温度に基づい
て、前記酸素ガス発生手段からの酸素ガスの一部を前記
反応容器の前記第一室内に供給する酸素供給手段と、前
記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記水素ガ
ス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器の前記
第二室内に供給する水素供給手段とを備えてなることを
特徴とする。

【００１５】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が前記残ガスの圧力に基づいて、当該残ガス
を前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給する残
ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、前記酸
素ガス発生装置の前記保持手段からの酸素ガスの発生量
を制御する酸素発生量制御手段とを備えてなることを特
徴とする。

【００１６】上述した動力発生装置において、前記残ガ
ス処理手段が前記残ガスの圧力に基づいて、当該残ガス
を前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給する残
ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、前記水
素ガス発生装置の前記給水手段による前記保持容器内へ
の水の供給量を制御する給水量制御手段とを備えてなる
ことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明による動力発生装置の実施
の形態を以下に説明するが、本発明は、これらの実施の
形態に限定されるものではない。

【００１８】［第一番目の実施の形態］本発明による動
力発生装置の第一番目の実施の形態を図１〜６を用いて
説明する。なお、図１は、その全体概略構成図、図２
は、図１の水素ガス発生装置の概略構成図、図３は、図
１の酸素ガス発生装置の概略構成図、図４は、図１の燃
焼器の概略構成図、図５は、図１のバッファタンクの作
用説明図、図６は、タービンの出力制御信号に応じたバ
ッファタンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態
のタイムチャートである。

【００１９】＜構成＞ 〔全体〕図１に示すように、本実施の形態の動力発生装
置は、金属燃料１と水５とを反応させて水素３を発生さ
せる水素ガス発生装置１１０と、酸素発生剤２を加熱分
解して酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０と、
酸素１と水素２とを燃焼反応させて水蒸気６を発生させ
る燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されることにより動
力を発生させ、減速機１０１を介してプロペラ１０２を
回転させるタービン１４０と、タービン１４０から排出
された水蒸気６を冷却して水５に戻す復水器１５０と、
復水器１５０からの水５を貯溜するバッファタンク１６
０と、水素ガス発生装置１１０へのバッファタンク１６
０内の水５の送給量を制御する給水量制御装置１７０
と、水蒸気６の温度を制御する水蒸気温度制御装置１８
０と、バッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７を処
理する残ガス処理装置１９０とを備えてなっている。

【００２０】〔各部〕 《水素ガス発生装置１１０》水素ガス発生手段である水
素ガス発生装置１１０は、図２に示すように、水５と反
応することにより水素３を発生する金属燃料１（例え
ば、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、水素化リ
チウム、ナトリウム、水素化ナトリウム等のうちのいず
れかの単体またはこれらの組み合わせの混合物など）を
水５と反応可能な温度状態（通常は溶融状態であるが、
例えば水素化リチウムなどは溶融状態でなくても水素３
を十分に発生させることができる。）に加熱保持する二
分割可能な保持容器１１１と、この保持容器１１１内に
設けられて上記金属燃料１に水５を噴射する耐熱材料
（例えばタングステン等）製の噴射ノズル１１２と、後
述するバッファタンク１６０内の水５を上記噴射ノズル
１１２に送給する安全弁１１３ａ付きの給水ポンプ１１
３と、保持容器１１１内の上部に設けられた飛沫防止板
１１４と、発生した水素３中の異物等を除去するフィル
タ１１５とを備えてなっている。

【００２１】上記保持容器１１１は、その内部が数百〜
千度に達するような高温になると共に、１００気圧を越
える場合がある。このような高温高圧条件を両立させる
と共に軽量化および低コスト化を実現するために、上記
保持容器１１１は、耐圧容器１１１ａの内側に断熱材１
１１ｂを介して耐熱容器１１１ｃを設けた構造となって
おり、耐圧容器１１１ａに高熱を伝達させないようにす
ると共に、耐熱容器１１１ｃを薄肉にして上部に貫通孔
（ガス抜き孔）１１１ｃａを複数形成して、高圧の水素
３を断熱材１１１ｂと耐熱容器１１１ｃとの間に流入で
きるようにすることにより、耐熱容器１１１ｃの内外圧
の均一化を図るようにしている。

【００２２】このような本実施の形態では、保持容器１
１１、飛沫防止板１１４、フィルタ１１５などにより保
持手段を構成し、噴射ノズル１１２、給水ポンプ１１３
などにより給水手段を構成している。

【００２３】《酸素ガス発生装置１２０》酸素ガス発生
手段である酸素ガス発生装置１２０は、図３に示すよう
に、常温で固体の酸素発生剤２（例えば、過塩素酸リチ
ウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等の過塩
素酸塩類や、過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸
化カリウム等の無機過酸化物など）を溶融状態で保持す
る分割可能な保持容器１２１と、この溶融された酸素発
生剤２を送給する送給ポンプ１２３と、この送給ポンプ
１２３で送給された酸素発生剤２を加熱分解させて酸素
４を発生させるホットパイプ１２２と、保持容器１２１
内の上部に設けられた飛沫防止板１２４と、酸素４中の
異物等を除去するフィルタ１２５とを備えてなってい
る。

【００２４】上記保持容器１２１は、上述した水素ガス
発生装置１１０の前記保持容器１１１と同様に、耐圧容
器１２１ａの内側に断熱材１２１ｂを介して耐熱容器１
２１ｃを設けると共に、耐熱容器１２１ｃを薄肉にして
上部に貫通孔（ガス抜き孔）１２１ｃａを複数形成した
構造となっている。

【００２５】上記ホットパイプ１２２は、図３に示すよ
うに、水平方向に沿って軸心を向けて一端側に前記送給
ポンプ１２３を連結されると共に他端側を開放されて上
方側に複数の貫通孔１２２ａａを形成されたパイプ本体
１２２ａと、このパイプ本体１２２ａの外周面を包囲す
る保温材１２２ｂと、当該パイプ本体１２２ａを加熱す
る起動ヒータ１２２ｃとを備えてなっている。

【００２６】このような本実施の形態では、保持容器１
２１、飛沫防止板１２４、フィルタ１２５などにより保
持手段を構成し、ホットパイプ１２２、送給ポンプ１２
３などにより加熱手段を構成している。

【００２７】《燃焼器１３０》燃焼器１３０は、図４に
示すように、円筒型をなす本体１３１の一端側に耐熱材
料（例えばタングステン等）製の噴射ノズル１３２が設
けられ、本体１３１の他端側に蒸気出口１３３が形成さ
れ、本体１３１の内周面と外周面との間に冷却水流路１
３１ａが形成された構造となっている。

【００２８】上記噴射ノズル１３２は、水素３を噴出す
る水素ノズル部１３２ａが中央部分に形成され、酸素４
を噴出する酸素ノズル部１３２ｂが上記水素ノズル部１
３２ａの周囲に複数形成されている。

【００２９】《タービン１４０》タービン１４０は、燃
焼器１３０からの水蒸気６を回転運動に変換し、減速機
１０１を介してプロペラ１０２を駆動するようになって
いる。

【００３０】《復水器１５０》復水器１５０は、タービ
ン１４０から排出された水蒸気６を海水などの冷却水で
冷却して水５に戻すようになっている。

【００３１】《バッファタンク１６０》バッファタンク
１６０は、復水器１５０で戻された水５を内部に貯溜さ
せることができるようになっている。

【００３２】《給水量制御装置１７０》給水量制御装置
１７０は、バッファタンク１６０内の水５の量を計測す
る水位計１７１と、この水位計１７１での計測結果に基
づいて水素ガス発生装置１１０の保持容器１１１内への
水５の供給量を制御する給水量制御弁１７２とを備えて
なっている。

【００３３】《水蒸気温度制御装置１８０》水蒸気温度
制御装置１８０は、燃焼器１３０の本体１３１の冷却水
流路１３１ａへ水５を供給する給水ポンプ１１３（水素
ガス発生装置１１０の給水ポンプ１１３と兼用してい
る。）と、燃焼器１３０で発生した水蒸気６の温度を計
測する水蒸気温度計１８１と、上記冷却水流路１３１ａ
への水５の流量を計測する冷却水流量計１８２と、水蒸
気温度計１８１および冷却水流量計１８２での計測結果
に基づいて上記冷却水流路１３１ａへの水５の流量を制
御する冷却水量制御弁１８３とを備えてなっている。

【００３４】《残ガス処理装置１９０》残ガス処理手段
である残ガス処理装置１９０は、バッファタンク１６０
内に貯溜した残ガス７の圧力を計測する気圧計１９１
と、この気圧計１９１での計測結果に基づいてバッファ
タンク１６０内の残ガス７を外部に排出する排気ポンプ
１９２と、排気ポンプ１９２の排気口側に設けられた逆
止弁１９３とを備えてなっている。このような排気ポン
プ１９２、逆止弁１９３などにより、本実施の形態では
残ガス排出手段を構成している。

【００３５】＜作用・効果＞図１に示したように、本実
施の形態の動力発生装置では、水素ガス発生装置１１０
および酸素ガス発生装置１２０を備えており、水素３と
酸素４とを概ね当量比になるように発生させて、燃焼器
１３０で反応させて水蒸気６を発生させる仕組みとなっ
ている。

【００３６】［化１］ Ｈ₂ ＋ 1/2Ｏ₂ →Ｈ₂ Ｏ（H.T.)

【００３７】水素ガス発生装置１１０は、保持容器１１
１内に金属燃料１を溶融した状態で保持し、保持容器１
１１内に噴射ノズル１１２から水５を噴射することによ
り、金属燃料１と水５とを反応させ、水素３を発生させ
てシステム内に供給する仕組みである。保持容器１１１
は、運転終了後に二分割され、反応残留物が付着する耐
熱容器１１１ｃおよび断熱材１１１ｂを耐熱容器１１１
ａから取り外せば、最も高価な耐圧容器１１１ａを再利
用することができるので、ランニングコストを抑えるこ
とができる。

【００３８】酸素ガス発生装置１２０は、保持容器１２
１内で図示しないヒータ等で融点にまで加熱された酸素
発生剤２を送給ポンプ１２３でホットパイプ１２２のパ
イプ本体１２２ａの一端側から内部に送り込んで起動ヒ
ータ１２２ｃで加熱して分解し、酸素４を発生させてパ
イプ本体１２２ａの貫通孔１２２ａａおよび他端側から
送り出し、飛沫防止板１２４で迂回させることにより減
速させながらフィルタ１２５を介して送り出すのであ
る。

【００３９】ここで、ホットパイプ１２２のパイプ本体
１２２ａに貫通孔１２２ａａを形成したのは、酸素発生
剤２を加熱分解する過程において、発生した酸素４が分
解途中の酸素発生剤２を他端側から外部へ押し出さない
ようにするためである（つまり「逃がし孔」であ
る。）。

【００４０】なお、酸素発生剤２として過塩素酸リチウ
ムを用いた場合には、ホットパイプ１２２内で以下の反
応が起こる。

【００４１】［化２］ ＬｉＣｌＯ₄ →ＬｉＣｌ＋２Ｏ₂

【００４２】過塩素酸リチウムは、分解温度が４４０℃
以上であるため、当該温度以上に加熱すると、分解して
酸素２を発生しながら８００℃以上にまで発熱する。こ
のため、ホットパイプ１２２内である程度まで分解反応
が進行し始めると、起動ヒータ１２２ｃに給電しなくて
も分解温度以上の温度を保持することができる。また、
ホットパイプ１２２のパイプ本体１２２ａを保温材１２
２ｂで包囲しているため、パイプ本体１２２ａ内を分解
温度以上の温度で保持することが容易となり、起動ヒー
タ１２２ｃの消費電力を削減することができ、その間は
逐次再起動が可能となる。

【００４３】酸素発生剤２の酸素４の放出後の残留物２
ａ（酸素発生剤２として過塩素酸リチウムを用いた場合
には塩化リチウム）は、ホットパイプ１２２のパイプ本
体１２２ａの他端側から液状（融点６０８℃）で流出
し、保持容器１２１内に滴下する。このとき、酸素発生
剤２の溶融温度が分解温度と十分に差があるため、保持
容器１２１内の酸素発生剤２が分解反応を起こしてしま
うことはない。

【００４４】また、保持容器１２１は、運転終了後に分
割され、残留物２ａの付着する耐熱容器１２１ｃおよび
断熱材１２１ｂを耐圧容器１２１ａから取り外して、耐
熱容器１２１ｃおよび断熱材１２１ｂを水洗すれば、残
留物２ａを容易に除去することができる（残留物２ａは
水溶性である。）と共に、加熱温度が酸素発生剤２の溶
融温度程度（数百度程度）で済み、耐圧容器１２１ａが
変形等の熱的悪影響をほとんど受けないので、再利用す
ることができ、ランニングコストを抑えることができ
る。

【００４５】燃焼器１３０は、本体１３１内に噴射ノズ
ル１３２の水素ノズル部１３２ａから水素３が供給さ
れ、酸素ノズル部１３２ｂから酸素４が供給される。水
素３および酸素４は、通常、着火温度以上であるため、
本体１３１内に供給されると直ちに反応して水蒸気６を
発生する。もし、水素３や酸素４の温度が十分でない場
合には、本体１３１内の噴射ノズル１３２近傍に着火装
置（ヒータ、点火プラグ、白金触媒等）を設ければよ
い。

【００４６】水素３と酸素４とを反応させると、水蒸気
６の温度が数千度に達する場合があるため、水蒸気温度
制御装置１８０により、燃焼器１３０の本体１３１の冷
却水流路１３１ａに水５を制御しながら供給することに
より、タービン１４０の運用条件に合う所定の温度の水
蒸気６を発生させるようにしている。

【００４７】［化３］ Ｈ₂ Ｏ（H.T.) ＋Ｈ₂ Ｏ（L)→Ｈ₂ Ｏ（G)

【００４８】タービン１４０から出てくる水蒸気６（Ｈ
₂ Ｏ（G)）は、復水器１５０で冷却されて水５に戻され
た後にバッファタンク１６０に送り込まれる。バッファ
タンク１６０内には水５が予め貯えられ、タービン１４
０の出力に応じて系内の保有水量は異なる。例えば、図
５に示すように、高出力運転に切り換える場合、給水量
制御装置１７０の水位計１７１での計測結果に基づい
て、バッファタンク１６０内の水５の水位が高出力対応
位置になるまで給水量制御弁１７２を制御して系内に水
５を放出し、当該対応位置になったら当該位置を保持す
るように給水量制御弁１７２で水５の供給量を制御す
る。

【００４９】起動状態や変速状態を除いた一定出力状態
では、バッファタンク１６０の水位が変動しないように
水５の供給量を制御する。バッファタンク１６０内の水
５は、水素ガス発生装置１１０と燃焼器１３０との二系
統に送給されるが、基本的には、水蒸気温度制御装置１
８０の冷却水流量計１８２の計測結果をタービン１４０
の出力に対応する値となるように制御する。具体的に
は、水蒸気温度制御装置１８０の冷却水流量計１８２の
計測結果が一定となるように冷却水量制御弁１８３を制
御すると共に、給水量制御装置１７０の水位計１７１の
計測結果が一定となるように給水量制御弁１７２を制御
する。水蒸気６の微妙な温度調整は、前記水蒸気温度計
１８１での計測結果に基づいて冷却水量制御弁１８３で
補正制御を行うようになっている。なお、給水系におい
ては、図７に示すような構成も適用できる。

【００５０】よって、燃焼器１３０への水素３および酸
素４の供給量と共に、燃焼器１３０への前記水５の送給
量で水蒸気６（Ｈ₂ Ｏ（G)）の温度を調整するようにし
たので、起動時や変速時においても水蒸気６（Ｈ₂ Ｏ
（G)）の温度を高応答性で調整することができる。

【００５１】ここで、燃焼器１３０で冷却に用いられる
水５（Ｈ₂ Ｏ（L)）は、本体１３１の冷却水流路１３１
ａを循環して高温の水蒸気６（Ｈ₂ Ｏ（H.T.) ）を冷却
するだけで反応に寄与しない。すなわち、水素ガス発生
装置１１０には、燃焼器１３０で発生する高温の水蒸気
６（Ｈ₂ Ｏ（H.T.) ）と同量の水５が供給される。

【００５２】例えば、金属燃料１としてアルミニウムを
適用した場合、水素ガス発生装置１１０では以下のよう
な反応が生じる。

【００５３】［化４］ 2/3Ａｌ＋Ｈ₂ Ｏ→ 1/3Ａｌ₂ Ｏ₃ ＋Ｈ₂

【００５４】つまり、水素ガス発生装置１１０で使用さ
れる水５の量は、当該水素ガス発生装置１１０で生じた
水素３と酸素ガス発生装置１２０で生じた酸素４とが燃
焼器１３０で反応して発生した高温の水蒸気６（Ｈ₂ Ｏ
（H.T.) ）と同じ量なのである。言い換えれば、本実施
の形態の動力発生装置は、酸素ガス発生装置１２０から
の酸素４が水素ガス発生装置１１０へ移動する過程で動
力を発生させるシステムなのである。よって、このよう
な動力発生装置においては、系内の水５が増えてしまう
ようなことがない。

【００５５】起動時や変速時などの過渡的条件下におい
ては、水素ガス発生装置１１０の保持容器１１１内への
水５の供給量および酸素ガス発生装置１２０のホットパ
イプ１２２への酸素発生剤２の供給量で運転状態を調整
する。この際、水素３と酸素４との発生量がアンバラン
スになり、バッファタンク１６０内に未反応の水素３や
酸素４などの残ガス７が貯溜する場合がある。ここで、
タービン１４０の高出力化を図るときには、酸素ガス発
生装置１２０からの酸素４の発生量を水素ガス発生装置
１１０からの水素３の発生量に対して追従させる追従型
制御とし、タービン１４０の低出力化を図るときには、
酸素ガス発生装置１２０からの酸素４の発生量を先に減
少させ、これに対応して水素ガス発生装置１１０からの
水素３の発生量をすみやかに減少させる先行型制御とす
れば、バッファタンク１６０内は、水素３のリッチな残
ガス７が貯溜して気圧が上昇するようになる。

【００５６】よって、図６に示すように、残ガス処理装
置１９０が気圧計１９１の計測結果に基づいて、バッフ
ァタンク１６０内に貯まった残ガス７を系外に排出する
ように排気ポンプ１９２を作動させることにより、バッ
ファタンク１６０内の気圧の上昇を抑えることができ、
タービン１４０の出口圧力の上昇を抑えてタービン効率
の低下を防止することができる。

【００５７】以上のようなことから、本実施の形態の動
力発生装置によれば、以下のような効果を得ることがで
きる。

【００５８】（１）水素ガス発生装置１１０への水５の
供給量と水素ガス発生装置１１０からの水素３の発生量
とが比例関係にあるので、水素ガス発生装置１１０への
水５の供給量を制御することにより水素３の発生量を調
整することが容易にできる。

【００５９】（２）水素ガス発生装置１１０の保持容器
１１１は、耐圧容器１１１ａと耐熱容器１１１ｃとの二
重構造であるため、最も高価な耐圧容器１１１ａを再利
用することができ、ランニングコストを低減することが
できる。

【００６０】（３）酸素ガス発生装置１２０のホットパ
イプ１２２での酸素発生剤２の加熱分解量と酸素ガス発
生装置１２０からの酸素４の発生量とが比例関係にある
ので、送給ポンプ１２３によるホットパイプ１２２への
酸素発生剤２の供給量を制御することにより酸素４の発
生量を調整することが容易にできる。

【００６１】（４）酸素発生剤２が水溶性であるので、
酸素ガス発生装置１２０の保持容器１２１は、水洗する
だけで再利用することができ、ランニングコストを低減
することができる。

【００６２】（５）水素３と酸素４とを燃焼器１３０で
直接反応させて水蒸気６を発生させるようにしたので、
高温の水蒸気６を容易に得ることができると共に、燃焼
器１３０の本体１３１の冷却水流路１３１ａへの水５の
供給量を制御することにより水蒸気６の温度や流量を応
答性よく調整することができる。このため、タービン１
４０の出力特性（高出力性、変速時の応答性等）や効率
向上に優れたシステムを実現できる。

【００６３】（６）水素ガス発生装置１１０に供給され
る水５の流量を酸素ガス発生装置１２０からの酸素４の
流量に追従して当量比で制御することができる。

【００６４】（７）水素３と酸素４とが燃焼器１３０で
反応して生じた水蒸気６は、タービン１４０で使用され
た後、復水器１５０で水３に戻されて水素３の発生に再
び利用されるので、定常的には余剰水を発生することが
ない。

【００６５】（８）出力変更時に系内の水３の必要量が
変動するものの、比較的小型なバッファタンク１６０で
も十分に対応することができるので、非常にコンパクト
なシステムとすることができる。

【００６６】（９）水素３と酸素４との量がアンバラン
スになっても、未反応の残ガス７を残ガス処理装置１９
０によりバッファタンク１６０から系外に放出すること
ができるので、バッファタンク１６０の内部圧力上昇に
伴うタービン１４０の効率低下を防止することができ
る。

【００６７】［第二番目の実施の形態］本発明による動
力発生装置の第二番目の実施の形態を図８，９を用いて
説明する。なお、図８は、その全体概略構成図、図９
は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタンク内
の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイムチャー
トである。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同
様な部材については、前述した第一番目の実施の形態の
説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、そ
の説明を省略する。

【００６８】＜構成＞ 〔全体〕図８に示すように、本実施の形態の動力発生装
置は、金属燃料１と水５とを反応させて水素３を発生さ
せる水素ガス発生装置１１０と、酸素発生剤２を加熱分
解して酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０と、
水素３と酸素４とを燃焼反応させて水蒸気６を発生させ
る燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されることにより動
力を発生させ、減速機１０１を介してプロペラ１０２を
回転させるタービン１４０と、タービン１４０から排出
された水蒸気６を冷却して水５に戻す復水器１５０と、
復水器１５０からの水５を貯溜するバッファタンク１６
０と、水素ガス発生装置１１０へのバッファタンク１６
０内の水５の送給量を制御する給水量制御装置１７０
と、水蒸気６の温度を制御する水蒸気温度制御装置１８
０と、バッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７を処
理する残ガス処理装置２９０とを備えてなっている。

【００６９】〔各部〕 《残ガス処理装置２９０》残ガス処理装置２９０は、バ
ッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７の圧力を計測
する気圧計１９１と、バッファタンク１６０の上部に下
端を連結された冷却器２９２と、冷却器２９２の上端に
連結された反応容器２９３と、前記酸素ガス発生装置１
２０からの酸素４の一部を反応容器２９３内に噴射する
耐熱材料（例えばタングステン等）製の酸素ノズル２９
４と、前記酸素ガス発生装置１２０と上記酸素ノズル２
９４との間に配設され、上記気圧計１９１での計測結果
に基づいて、当該酸素ノズル２９４への酸素４の供給量
を制御する酸素用開閉弁２９５と、上記反応容器２９３
内に設けられ、上記気圧計１９１での計測結果に基づい
て、火花を発生する点火装置２９６（点火プラグ、ヒー
タ、白金触媒等からなる。）とを備えてなっている。

【００７０】なお、本実施の形態では、酸素ノズル２９
４、酸素用開閉弁２９５などにより酸素供給手段を構成
している。

【００７１】＜作用・効果＞先に説明したように、起動
時や変速時などの過渡的条件下においては、水素３と酸
素４との発生量がアンバランスになり、バッファタンク
１６０内に未反応の水素３や酸素４などの残ガス７が貯
溜する場合がある。特に、タービン１４０の高出力化を
図るときに、酸素ガス発生装置１２０からの酸素４の発
生量を水素ガス発生装置１１０からの水素３の発生量に
対して追従させる追従型制御とし、タービン１４０の低
出力化を図るときに、酸素ガス発生装置１２０からの酸
素４の発生量を先に減少させ、これに対応して水素ガス
発生装置１１０からの水素３の発生量をすみやかに減少
させる先行型制御とすれば、バッファタンク１６０内
は、水素３のリッチな残ガス７が貯溜するようになる。

【００７２】このようにしてバッファタンク１６０内の
残ガス７が残ガス処理装置２９０の冷却器２９２を介し
て反応容器２９３内に貯まっていくと、図９に示すよう
に、気圧計１９１での計測結果に基づいて、酸素用開閉
弁２９５が開放され、酸素ガス発生装置１２０からの酸
素４の一部が酸素ノズル２９４から反応容器２９３内に
供給されると同時に、点火装置２９６が作動し、反応容
器２９３内の水素３リッチな残ガス７が酸素４と反応し
て水蒸気６となる。この水蒸気６は、冷却器２９２で冷
却されて水５となって流下し、バッファタンク１６０内
に戻される。このとき、水素３を少し減らすか、酸素４
を少し増やすための補正制御を行うと、当量制御に近づ
き、残ガス７の発生量を抑えることができるようにな
る。

【００７３】このため、バッファタンク１６０内の気圧
の上昇が抑えられるので、タービン１４０の出口圧力の
上昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することが
できる。

【００７４】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様
な効果を得ることができるのはもちろんのこと、残ガス
７を水３に戻して再利用するようにしたので、完全クロ
ーズドサイクルで運転することができる。

【００７５】［第三番目の実施の形態］本発明による動
力発生装置の第三番目の実施の形態を図１０，１１を用
いて説明する。なお、図１０は、その全体概略構成図、
図１１は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタ
ンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイム
チャートである。ただし、前述した第一，二番目の実施
の形態と同様な部材については、前述した第一，二番目
の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いる
ことにより、その説明を省略する。

【００７６】＜構成＞ 〔全体〕図１０に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料１と水５とを反応させて水素３を発生
させる水素ガス発生装置１１０と、酸素発生剤２を加熱
分解して酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０
と、水素３と酸素４とを燃焼反応させて水蒸気６を発生
させる燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機１０１を介してプロペラ１０
２を回転させるタービン１４０と、タービン１４０から
排出された水蒸気６を冷却して水５に戻す復水器１５０
と、復水器１５０からの水５を貯溜するバッファタンク
１６０と、水素ガス発生装置１１０へのバッファタンク
１６０内の水５の送給量を制御する給水量制御装置１７
０と、水蒸気６の温度を制御する水蒸気温度制御装置１
８０と、バッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７を
処理する残ガス処理装置３９０とを備えてなっている。

【００７７】〔各部〕 《残ガス処理装置３９０》残ガス処理装置３９０は、バ
ッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７の圧力を計測
する気圧計１９１と、バッファタンク１６０の上部に下
端を連結された冷却器２９２と、冷却器２９２の上端に
連結された反応容器２９３と、前記水素ガス発生装置１
１０からの水素３の一部を反応容器２９３内に噴射する
耐熱材料（例えばタングステン等）製の水素ノズル３９
７と、前記水素ガス発生装置１１０と上記水素ノズル３
９７との間に配設され、上記気圧計１９１での計測結果
に基づいて、当該水素ノズル３９７への水素３の供給量
を制御する水素用開閉弁３９８と、上記反応容器２９３
内に設けられ、上記気圧計１９１での計測結果に基づい
て、火花を発生する点火装置２９６（点火プラグ、ヒー
タ、白金触媒等からなる。）とを備えてなっている。

【００７８】なお、本実施の形態では、水素ノズル３９
７、水素用開閉弁３９８などにより水素供給手段を構成
している。

【００７９】＜作用・効果＞先に説明したように、起動
時や変速時などの過渡的条件下においては、水素３と酸
素４との発生量がアンバランスになり、バッファタンク
１６０内に未反応の水素３や酸素４などの残ガス７が貯
溜する場合がある。特に、タービン１４０の高出力化を
図るときに、酸素ガス発生装置１２０からの酸素４の発
生量を水素ガス発生装置１１０からの水素３の発生量に
対して先行させる先行型制御とし、タービン１４０の低
出力化を図るときに、水素ガス発生装置１１０からの水
素３の発生量を先に減少させ、これに対応して酸素ガス
発生装置１２０からの酸素４の発生量をすみやかに減少
させる追従型制御とすれば、バッファタンク１６０内
は、酸素４のリッチな残ガス７が貯溜するようになる。

【００８０】このようにしてバッファタンク１６０内の
残ガス７が残ガス処理装置３９０の冷却器２９２を介し
て反応容器２９３内に貯まっていくと、図１１に示すよ
うに、気圧計１９１での計測結果に基づいて、水素用開
閉弁３９８が開放され、水素ガス発生装置１１０からの
水素３の一部が水素ノズル３９７から反応容器２９３内
に供給されると同時に、点火装置２９６が作動し、反応
容器２９３内の酸素４リッチな残ガス７が水素３と反応
して水蒸気６となる。この水蒸気６は、冷却器２９２で
冷却されて水５となって流下し、バッファタンク１６０
内に戻される。このとき、水素３を少し減らすか、酸素
４を少し増やすための補正制御を行うと、当量制御に近
づき、残ガス７の発生量を抑えることができるようにな
る。

【００８１】このため、バッファタンク１６０内の気圧
の上昇が抑えられるので、タービン１４０の出口圧力の
上昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することが
できる。

【００８２】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一，二番目の実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができる。

【００８３】［第四番目の実施の形態］本発明による動
力発生装置の第四番目の実施の形態を図１２〜１４を用
いて説明する。なお、図１２は、その全体概略構成図、
図１３は、残ガス処理装置の要部の概略構成図、図１４
は、タービンの出力制御信号に応じたバッファタンク内
の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタイムチャー
トである。ただし、前述した第一〜三番目の実施の形態
と同様な部材については、前述した第一〜三番目の実施
の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることに
より、その説明を省略する。

【００８４】＜構成＞ 〔全体〕図１２に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料１と水５とを反応させて水素３を発生
させる水素ガス発生装置１１０と、酸素発生剤２を加熱
分解して酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０
と、水素３と酸素４とを燃焼反応させて水蒸気６を発生
させる燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機１０１を介してプロペラ１０
２を回転させるタービン１４０と、タービン１４０から
排出された水蒸気６を冷却して水５に戻す復水器１５０
と、復水器１５０からの水５を貯溜するバッファタンク
１６０と、水素ガス発生装置１１０へのバッファタンク
１６０内の水５の送給量を制御する給水量制御装置１７
０と、水蒸気６の温度を制御する水蒸気温度制御装置１
８０と、バッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７を
処理する残ガス処理装置４９０とを備えてなっている。

【００８５】〔各部〕 《残ガス処理装置４９０》残ガス処理装置４９０は、バ
ッファタンク１６０の上部に下端を連結された冷却器２
９２と、冷却器２９２の上端に下部を連結され、内部に
下部側のみを連通させた第一室である右室４９２ａと第
二室である左室４９２ｂとを有する反応容器４９３と、
反応容器４９３内の残ガス７の圧力を計測する気圧計４
９１と、前記酸素ガス発生装置１２０からの酸素４の一
部を反応容器４９３の上記右室４９２ａ内に噴射する酸
素ノズル４９４と、前記酸素ガス発生装置１２０と上記
酸素ノズル４９４との間に配設され、当該酸素ノズル４
９４への酸素４の供給量を制御する酸素用開閉弁４９５
と、前記水素ガス発生装置１１０からの水素３の一部を
反応容器４９３の上記左室４９２ｂ内に噴射する水素ノ
ズル４９７と、前記水素ガス発生装置１１０と上記水素
ノズル４９７との間に配設され、当該水素ノズル４９７
への水素３の供給量を制御する水素用開閉弁４９８とを
備えてなっている。

【００８６】図１３に示すように、上記酸素ノズル４９
４は、酸素４を噴出する耐熱材料（例えばタングステン
等）製のノズル本体４９４ａと、ノズル本体４９４ａの
先端部に設けられた白金などの触媒４９４ｂと、ノズル
本体４９４ａの先端周辺の温度を計測する酸素用温度計
４９４ｃとを備えてなり、上記水素ノズル４９７は、水
素３を噴出する耐熱材料（例えばタングステン等）製の
ノズル本体４９７ａと、ノズル本体４９７ａの先端部に
設けられた白金などの触媒４９７ｂと、ノズル本体４９
７ａの先端周辺の温度を計測する水素用温度計４９７ｃ
とを備えてなっている。

【００８７】また、酸素用開閉弁４９５は、上記気圧計
４９１および酸素ノズル４９４の酸素用温度計４９４ｃ
での計測結果に基づいて開閉作動し、水素用開閉弁４９
８は、上記気圧計４９１および水素ノズル４９７の水素
用温度計４９７ｃでの計測結果に基づいて開閉作動する
ようになっている。

【００８８】すなわち、酸素用開閉弁４９５は、気圧計
４９１での計測結果が所定の圧力以上となると開放され
る一方、酸素用温度計４９４ｃでの計測結果が所定の温
度以下であると閉鎖され、水素用開閉弁４９８は、気圧
計４９１での計測結果が所定の圧力以上となると開放さ
れる一方、水素用温度計４９７ｃでの計測結果が所定の
温度以下であると閉鎖されるようになっているのであ
る。

【００８９】このような本実施の形態では、酸素ノズル
４９４、酸素用開閉弁２９５などにより酸素供給手段を
構成し、水素ノズル４９７、水素用開閉弁４９８などに
より水素供給手段を構成している。

【００９０】＜作用・効果＞先に説明したように、水素
３と酸素４との発生量がアンバランスになると、バッフ
ァタンク１６０内に未反応の水素３や酸素４などの残ガ
ス７が貯溜する場合がある。

【００９１】このバッファタンク１６０内の残ガス７が
残ガス処理装置４９０の冷却器２９２を介して反応容器
４９３の右室４９３ａおよび左室４９３ｂ内に貯まって
いくと、気圧計４９１での計測結果に基づいて、酸素用
開放弁４９５および水素用開閉弁４９８が開放され、反
応容器４９３の右室４９３ａ内に酸素４が供給されると
共に、反応容器４９３の左室４９３ｂ内に水素３が供給
される。

【００９２】ここで、上記残ガス７が水素３リッチの場
合、反応容器４９３の右室４９３ａでは、残ガス７の水
素３が酸素４と反応して水蒸気６となり、冷却器２９２
で冷却されて水５となって流下し、バッファタンク１６
０内に戻される。このとき、酸素ノズル４９４のノズル
本体４９４ａの先端が非常に高温となるため、酸素用温
度計４９４ｃでの計測結果に基づいて、酸素用開閉弁４
９５は開放状態を維持して酸素４を供給し続ける。この
ようにして残ガス７中の水素３がなくなり、酸素４が反
応しなくなると、ノズル本体４９４ａの先端温度が低下
してくるため、酸素用温度計４９４ｃでの計測結果に基
づいて、酸素用開閉弁４９５は閉鎖して酸素４の供給を
停止する。

【００９３】また、反応容器４９３の左室４９３ｂで
は、反応が起こらず、水素ノズル４９７のノズル本体４
９７ａの先端が所定の温度以上とならないため、水素用
温度計４９７ｃでの計測結果に基づいて、水素用開閉弁
４９８が直ちに閉鎖されて水素３の供給が停止される。

【００９４】一方、上記残ガス７が酸素４リッチの場
合、反応容器４９３の左室４９３ｂでは、残ガス７の酸
素４が水素３と反応して水蒸気６となり、冷却器２９２
で冷却されて水５となって流下し、バッファタンク１６
０内に戻される。このとき、水素ノズル４９７のノズル
本体４９７ａの先端が非常に高温となるため、水素用温
度計４９７ｃでの計測結果に基づいて、水素用開閉弁４
９８は開放状態を維持して水素３を供給し続ける。この
ようにして残ガス７中の酸素４がなくなり、水素３が反
応しなくなると、ノズル本体４９７ａの先端温度が低下
してくるため、水素用温度計４９７ｃでの計測結果に基
づいて、水素用開閉弁４９８は閉鎖して水素３の供給を
停止する。

【００９５】また、反応容器４９３の右室４９３ａで
は、反応が起こらず、酸素ノズル４９４のノズル本体４
９４ａの先端が所定の温度以上とならないため、酸素用
温度計４９４ｃでの計測結果に基づいて、酸素用開閉弁
４９５が直ちに閉鎖されて酸素４の供給が停止される。
このとき、水素３リッチの場合、水素３を少し減らす
か、酸素４を少し増やすための補正制御を行い、酸素４
リッチの場合、水素３を少し増やすか、酸素４を少し減
らすための補正制御を行うと、当量制御に近づき、残ガ
ス７の発生量を抑えることができるようになる。

【００９６】つまり、図１４に示すように、水素３と酸
素４とをハンチングさせながら供給することにより残ガ
ス７を次第に減少させていくようにしたのである。

【００９７】よって、バッファタンク１６０内の気圧の
上昇が抑えられるので、タービン１４０の出口圧力の上
昇が抑えられ、タービン効率の低下を防止することがで
きる。

【００９８】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第一〜三番目の実施の形態の場合と
同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、定
常運転時に何らかの原因で水素３と酸素４との供給量が
アンバランスになって、水素３または酸素４のどちらか
がリッチになったとしても、何ら問題なく対応すること
ができる。

【００９９】［第五番目の実施の形態］本発明による動
力発生装置の第五番目の実施の形態を図１５〜１７を用
いて説明する。なお、図１５は、その全体概略構成図、
図１６は、水素ガス発生装置の保持容器内の概略構成
図、図１７は、タービンの出力制御信号に応じたバッフ
ァタンク内の気圧および残ガス処理装置の作動状態のタ
イムチャートである。ただし、前述した第一〜四番目の
実施の形態と同様な部材については、前述した第一〜四
番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用
いることにより、その説明を省略する。

【０１００】＜構成＞ 〔全体〕図１５に示すように、本実施の形態の動力発生
装置は、金属燃料１と水５とを反応させて水素３を発生
させる水素ガス発生装置１１０と、酸素発生剤２を加熱
分解して酸素４を発生させる酸素ガス発生装置１２０
と、水素３と酸素４とを燃焼反応させて水蒸気６を発生
させる燃焼器１３０と、水蒸気６を供給されることによ
り動力を発生させ、減速機１０１を介してプロペラ１０
２を回転させるタービン１４０と、タービン１４０から
排出された水蒸気６を冷却して水５に戻す復水器１５０
と、復水器１５０からの水５を貯溜するバッファタンク
１６０と、水素ガス発生装置１１０へのバッファタンク
１６０内の水５の送給量を制御する給水量制御装置１７
０と、水蒸気６の温度を制御する水蒸気温度制御装置１
８０と、バッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７を
処理する残ガス処理装置５９０とを備えてなっている。

【０１０１】〔各部〕 《残ガス処理装置５９０》残ガス処理装置５９０は、バ
ッファタンク１６０内に貯溜した残ガス７の圧力を計測
する気圧計１９１と、この気圧計１９１での計測結果に
基づいてバッファタンク１６０内の残ガス７を排気する
排気ポンプ１９２と、図１６に示すように、水素ガス発
生装置１１０の保持容器１１１内に設けられて上記排気
ポンプ１９２に連結された耐熱材料（例えばタングステ
ン等）製の残ガス噴射ノズル５９３と、上記気圧計１９
１での計測結果に基づいて酸素ガス発生装置１２０の送
給ポンプ１２３の駆動を制御する制御器５９４とを備え
てなっている。

【０１０２】すなわち、排気ポンプ１９２は、気圧計１
９１での計測結果が所定の圧力以上となると、残ガス噴
射ノズル５９３から水素ガス発生装置１１０の保持容器
１１１内に残ガス７を送給するように作動する一方、制
御器５９４は、気圧計１９１での計測結果が排気ポンプ
１９２の作動圧力よりも高い所定の圧力以上となると、
酸素ガス発生装置１２０のホットパイプ１２２への酸素
発生剤２の単位時間あたりの供給量を増加させるように
前記送給ポンプ１２３の駆動を制御するのである。

【０１０３】このような本実施の形態では、排気ポンプ
１９２、残ガス噴射ノズル５９３などにより残ガス供給
手段を構成し、制御器５９４などにより酸素発生量制御
手段を構成している。

【０１０４】＜作用・効果＞水素３と酸素４との発生量
がアンバランスになり、バッファタンク１６０内に未反
応の水素３や酸素４などの残ガス７が貯まっていくと、
気圧計１９１での計測結果に基づいて、排気ポンプ１９
２がバッファタンク１６０内の残ガス７を残ガス噴射ノ
ズル５９３から水素ガス発生装置１１０の保持容器１１
１内に送給する。

【０１０５】このとき、上記残ガス７が酸素４リッチで
あると、金属燃料１と反応して金属燃料１に吸着される
ので、残ガス７が減少し、バッファタンク１６０内の気
圧の上昇が抑えられる。

【０１０６】一方、上記残ガス７が水素３リッチである
と、金属燃料１と水５との反応で生じた水素３と共に水
素ガス発生装置１１０から送出され、燃焼器１３０内に
再び供給され、水蒸気６と共にタービン１４０および復
水器１５０を介してバッファタンク１６０内に再度戻っ
てくるため、残ガス７は減少することなくバッファタン
ク１６０内にさらに貯まっていく。

【０１０７】このようにバッファタンク１６０内に残ガ
ス７がさらに貯まっていくと、気圧計１９１での計測結
果に基づいて、制御器５９４が酸素ガス発生装置１２０
の送給ポンプ１２３によるホットパイプ１２２への酸素
発生剤２の単位時間あたりの供給量を増加させるように
制御し、燃焼器１３０に供給される酸素４の量を増加さ
せるので、水素３リッチの残ガス７は増加分の酸素４と
反応して減少し、バッファタンク１６０内の気圧の上昇
が抑えられる。

【０１０８】つまり、図１７に示すように、残ガス７が
酸素４リッチの場合には残ガス７を金属燃料１に吸収さ
せ、水素３リッチの場合には酸素４の発生量を増加させ
ることにより、残ガス７を減少させるようにしたのであ
る。

【０１０９】よって、タービン１４０の出口圧力の上昇
が抑えられ、タービン効率の低下を防止することができ
る。

【０１１０】したがって、本実施の形態の動力発生装置
によれば、前述した第四番目の実施の形態の場合と同様
な効果を得ることができるのはもちろんのこと、定常運
転時に何らかの原因で水素３と酸素４との供給量がアン
バランスになって、水素３または酸素４のどちらかがリ
ッチになったとしても、前述した第四番目の実施の形態
の場合よりも簡単な構造で対応することができる。

【０１１１】なお、本実施の形態では、残ガス７が水素
３リッチの場合、酸素４の発生量を増加させるように酸
素ガス発生装置１２０の送給ポンプ１２３を制御するよ
うにしたが、例えば、図１８に示すように、水素ガス発
生装置１１０での水素３の発生量を減少させるように給
水量制御装置１７０の給水量制御弁１７２を制御するよ
うにすることも可能である。

【０１１２】また、本実施の形態では、気圧計１９１で
の計測結果に基づいて、制御器５９４が酸素ガス発生装
置１２０の送給ポンプ１２３によるホットパイプ１２２
への酸素発生剤２の単位時間あたりの供給量を増加させ
るように制御したが、例えば、バッファタンク１６０に
水素ガス検知器を設け、水素ガス検知器が所定濃度以上
の水素３を検知した場合に、制御器５９４が酸素ガス発
生装置１２０の送給ポンプ１２３によるホットパイプ１
２２への酸素発生剤２の単位時間あたりの供給量を増加
させるように制御することも可能である。

【０１１３】また、前述した各実施の形態では、タービ
ン１４０で減速機１０１を介してプロペラ１０２を駆動
回転させるようにしたが、例えば、図１９に示すよう
に、タービン１４０に減速機１０１を介して発電機１０
３を連結し、インバータ１０４を介してモータ１０５を
接続したり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０６を介して二次
電池１０７を接続して各種の電気機器１０８を接続する
ことも可能である。

【０１１４】

【発明の効果】本発明による動力発生装置は、酸素ガス
を発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生させ
る水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガスと
を反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水蒸気
を供給されて動力を発生するタービンと、前記タービン
から排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水器
と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンク
とを備え、前記水素ガス発生手段が水と反応することに
より前記水素ガスを発生する金属燃料を保持する保持手
段と、前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給
する給水手段とを備えてなるため、次のような効果を得
ることができる。

【０１１５】（１）水素ガス発生手段の保持手段への水
の供給量と水素ガス発生手段の保持手段からの水素ガス
の発生量とが比例関係になるので、給水手段を制御する
ことにより水素ガスの発生量を調整することが容易にで
きる。

【０１１６】（２）水素ガスと酸素ガスとを燃焼器で反
応させて水蒸気を発生させるようにしたので、高温の水
蒸気を容易に得ることができると共に、燃焼器を冷却す
る冷却水の供給量を制御することにより水蒸気の温度や
流量を応答性よく調整することができるので、タービン
の出力特性（高出力性、変速時の応答性等）や効率向上
に優れたシステムを実現できる。

【０１１７】（３）水素ガス発生手段の保持手段に供給
される水の流量を酸素ガス発生手段からの酸素ガスの流
量に追従して当量比で制御することができる。

【０１１８】（４）水素ガスと酸素ガスとが燃焼器で反
応して生じた水蒸気は、タービンで使用された後、復水
器で水に戻されて水素ガスの発生に再び利用されるの
で、定常的には余剰水を発生することがない。

【０１１９】（５）出力変更時に系内の水の必要量が変
動するものの、比較的小型なバッファタンクでも十分に
対応することができるので、非常にコンパクトなシステ
ムとすることができる。

【０１２０】また、前記バッファタンク内に貯溜した残
ガスを処理する残ガス処理手段を設けたので、バッファ
タンク内の気圧上昇を抑えることができ、バッファタン
クの内部圧力上昇に伴うタービンの効率低下を防止する
ことができる。

【０１２１】また、前記残ガス処理手段が、前記残ガス
の圧力に基づいて当該残ガスを外部に排出する残ガス排
出手段を備えてなれば、未反応の残ガスをバッファタン
クから系外に放出することができるので、バッファタン
クの内部圧力上昇に伴うタービンの効率低下を防止する
ことが容易にできる。

【０１２２】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に連結された反応容器と、貯溜した残ガスの圧力
に基づいて、前記酸素ガス発生手段からの酸素ガスの一
部を前記反応容器内に供給する酸素供給手段とを備えて
なれば、残ガスが水素リッチの場合に、残ガスを燃焼さ
せて水としてバッファタンク内に戻すことができるの
で、バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることがで
き、タービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低
下を防止することが完全クローズドサイクルで実現でき
る。

【０１２３】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に連結された反応容器と、貯溜した残ガスの圧力
に基づいて、前記水素ガス発生手段からの水素ガスの一
部を前記反応容器内に供給する水素供給手段とを備えて
なれば、残ガスが酸素リッチの場合に、残ガスを燃焼さ
せて水としてバッファタンク内に戻すことができるの
で、バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることがで
き、タービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低
下を防止することが完全クローズドサイクルで実現でき
る。

【０１２４】また、前記残ガス処理手段が前記バッファ
タンクの上部に下端を連結された冷却器と、前記冷却器
の上端に下部を連結され、内部に下部側のみを連通させ
た第一室と第二室とを有する反応容器と、前記反応容器
内の圧力および温度に基づいて、前記酸素ガス発生手段
からの酸素ガスの一部を前記反応容器の前記第一室内に
供給する酸素供給手段と、前記反応容器内の圧力および
温度に基づいて、前記水素ガス発生手段からの水素ガス
の一部を前記反応容器の前記第二室内に供給する水素供
給手段とを備えてなれば、残ガスが水素リッチまたは酸
素リッチのどちらの場合であっても、残ガスを燃焼させ
て水としてバッファタンク内に戻すことができるので、
バッファタンク内の気圧の上昇を抑えることができ、タ
ービンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低下を防
止することが完全クローズドサイクルで実現できる。

【０１２５】また、前記残ガス処理手段が前記残ガスの
圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の
前記保持手段内に供給する残ガス供給手段と、前記残ガ
スの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生装置の前記保持
手段からの酸素ガスの発生量を制御する酸素発生量制御
手段とを備えてなれば、残ガスが酸素リッチの場合に
は、残ガスが金属燃料と反応して減少する一方、残ガス
が水素リッチの場合には、酸素ガスの発生量が増大して
反応に供されて減少するので、バッファタンク内の気圧
の上昇を抑えることができ、タービンの出口圧力の上昇
に伴うタービン効率の低下を防止することが完全クロー
ズドサイクルで実現できる。

【０１２６】また、前記残ガス処理手段が前記残ガスの
圧力に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の
前記保持手段内に供給する残ガス供給手段と、前記残ガ
スの圧力に基づいて、前記水素ガス発生装置の前記給水
手段による前記保持容器内への水の供給量を制御する給
水量制御手段とを備えてなれば、残ガスが酸素リッチの
場合には、残ガスが金属燃料と反応して減少する一方、
残ガスが水素リッチの場合には、水素ガスの発生量が減
少して酸素ガスとの反応に供されて減少するので、バッ
ファタンク内の気圧の上昇を抑えることができ、タービ
ンの出口圧力の上昇に伴うタービン効率の低下を防止す
ることが完全クローズドサイクルで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動力発生装置の第一番目の実施の
形態の全体概略構成図である。

【図２】図１の水素ガス発生装置の概略構成図である。

【図３】図１の酸素ガス発生装置の概略構成図である。

【図４】図１の燃焼器の概略構成図である。

【図５】図１のバッファタンクの作用説明図である。

【図６】タービンの出力制御信号に応じた第一番目の実
施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガス
処理装置の作動状態のタイムチャートである。

【図７】本発明による動力発生装置の第一番目の実施の
形態の他の例の要部の概略構成図である。

【図８】本発明による動力発生装置の第二番目の実施の
形態の全体概略構成図である。

【図９】タービンの出力制御信号に応じた第二番目の実
施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガス
処理装置の作動状態のタイムチャートである。

【図１０】本発明による動力発生装置の第三番目の実施
の形態の全体概略構成図である。

【図１１】タービンの出力制御信号に応じた第三番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。

【図１２】本発明による動力発生装置の第四番目の実施
の形態の全体概略構成図である。

【図１３】図１２の残ガス処理装置の要部の概略構成図
である。

【図１４】タービンの出力制御信号に応じた第四番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。

【図１５】本発明による動力発生装置の第五番目の実施
の形態の全体概略構成図である。

【図１６】図１５の水素ガス発生装置の内部の概略構成
図である。

【図１７】タービンの出力制御信号に応じた第五番目の
実施の形態におけるバッファタンク内の気圧および残ガ
ス処理装置の作動状態のタイムチャートである。

【図１８】本発明による動力発生装置の第五番目の実施
の形態の他の例の全体概略構成図である。

【図１９】本発明による動力発生装置の他の例の要部の
概略構成図である。

【図２０】従来の動力発生装置の全体概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 金属燃料 ２ 酸素発生剤 ２ａ 残留物 ３ 水素 ４ 酸素 ５ 水 ６ 水蒸気 ７ 残ガス １１０ 水素ガス発生装置 １１１ 保持容器 １１１ａ 耐圧容器 １１１ｂ 断熱材 １１１ｃ 耐熱容器 １１１ｃａ 貫通孔 １１２ 噴射ノズル １１３ 給水ポンプ １１３ａ 安全弁 １１４ 飛沫防止板 １１５ フィルタ １２０ 酸素ガス発生装置 １２１ 保持容器 １２１ａ 耐圧容器 １２１ｂ 断熱材 １２１ｃ 耐熱容器 １２１ｃａ 貫通孔 １２２ ホットパイプ １２２ａ パイプ本体 １２２ａａ 貫通孔 １２２ｂ 保温材 １２２ｃ 起動ヒータ １２３ 送給ポンプ １２４ 飛沫防止板 １２５ フィルタ １３０ 燃焼器 １３１ 本体 １３１ａ 冷却水流路 １３２ 噴射ノズル １３２ａ 水素ノズル部 １３２ｂ 酸素ノズル部 １３３ 蒸気出口 １４０ タービン １５０ 復水器 １６０ バッファタンク １７０ 給水量制御装置 １７１ 水位計 １７２ 給水量制御弁 １８０ 水蒸気温度制御装置 １８１ 水蒸気温度計 １８２ 冷却水流量計 １８３ 冷却水量制御弁 １９０，２９０，３９０，４９０，５９０ 残ガス処理
装置 １９１，４９１ 気圧計 １９２ 排気ポンプ １９３ 逆止弁 ２９２ 冷却器 ２９３，４９３ 反応容器 ４９３ａ 右室 ４９３ｂ 左室 ２９４，４９４ 酸素ノズル ４９４ａ ノズル本体 ４９４ｂ 触媒 ４９４ｃ 酸素用温度計 ２９５，４９５ 酸素用開閉弁 ２９６ 点火装置 ３９７，４９７ 水素ノズル ４９７ａ ノズル本体 ４９７ｂ 触媒 ４９７ｃ 水素用温度計 ３９８，４９８ 水素用開放弁 ５９３ 残ガス噴射ノズル ５９４ 制御器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月２３日（２０００．５．２
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による動力発生装置は、酸素ガスを発生
させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生させる水素
ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応
させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水蒸気を供給
されて動力を発生するタービンと、前記タービンから排
出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水器と、前記
復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクと、前記
バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理する残ガス処
理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、水と反応す
ることにより前記水素ガスを発生する金属燃料を保持す
る保持手段と、前記バッファタンク内の水を前記保持手
段に供給する給水手段とを備えてなり、前記残ガス処理
手段が、前記バッファタンクの上部に下端を連結された
冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反応容器と、
貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生手
段からの酸素ガスの一部を前記反応容器内に供給する酸
素供給手段とを備えてなることを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記バッファタンクの上部に下端を
連結された冷却器と、前記冷却器の上端に連結された反
応容器と、貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記水素
ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器内に
供給する水素供給手段とを備えてなることを特徴とす
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記バッファタンクの上部に下端を
連結された冷却器と、前記冷却器の上端に下部を連結さ
れ、内部に下部側のみを連通させた第一室と第二室とを
有する反応容器と、前記反応容器内の圧力および温度に
基づいて、前記酸素ガス発生手段からの酸素ガスの一部
を前記反応容器の前記第一室内に供給する酸素供給手段
と、前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記
水素ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器
の前記第二室内に供給する水素供給手段とを備えてなる
ことを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて、当該
残ガスを前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給
する残ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、
前記酸素ガス発生装置の前記保持手段からの酸素ガスの
発生量を制御する酸素発生量制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて、当該
残ガスを前記水素ガス発生手段の前記保持手段内に供給
する残ガス供給手段と、前記残ガスの圧力に基づいて、
前記水素ガス発生装置の前記給水手段による前記保持容
器内への水の供給量を制御する給水量制御手段とを備え
てなることを特徴とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、本発明による動力発生装置は、酸素
ガスを発生させる酸素ガス発生手段と、水素ガスを発生
させる水素ガス発生手段と、前記水素ガスと前記酸素ガ
スとを反応させて水蒸気を発生させる燃焼器と、前記水
蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、前記ター
ビンから排出された前記水蒸気を冷却して水に戻す復水
器と、前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタン
クと、前記バッファタンク内に貯溜した残ガスを処理す
る残ガス処理手段とを備え、前記水素ガス発生手段が、
水と反応することにより前記水素ガスを発生する金属燃
料を保持する保持手段と、前記バッファタンク内の水を
前記保持手段に供給する給水手段とを備えてなり、前記
残ガス処理手段が、前記残ガスの圧力に基づいて当該残
ガスを外部へ強制的に排出する排気ポンプと、前記排気
ポンプの排気口側に設けられた逆止弁とを備えてなるこ
とを特徴とする。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】上述した動力発生装置において、前記酸素
ガス発生手段が、酸素発生剤を保持する保持手段と、前
記保持手段に保持された前記酸素発生剤を加熱分解して
酸素を発生させる加熱手段とを備えてなることを特徴と
する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】上述した動力発生装置において、前記保持
手段が、前記酸素発生剤を溶融状態で保持する保持容器
を備え、前記酸素ガス発生手段の前記加熱手段が、前記
保持容器内の溶融された前記酸素発生剤を送給する送給
ポンプと、前記送給ポンプで送給された前記酸素発生剤
を加熱分解するホットパイプとを備えることを特徴とす
る。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素ガスを発生させる酸素ガス発生手段
   と、 水素ガスを発生させる水素ガス発生手段と、 前記水素ガスと前記酸素ガスとを反応させて水蒸気を発
   生させる燃焼器と、 前記水蒸気を供給されて動力を発生するタービンと、 前記タービンから排出された前記水蒸気を冷却して水に
   戻す復水器と、 前記復水器からの前記水を貯溜するバッファタンクとを
   備え、 前記水素ガス発生手段が水と反応することにより前記水
   素ガスを発生する金属燃料を保持する保持手段と、 前記バッファタンク内の水を前記保持手段に供給する給
   水手段とを備えてなることを特徴とする動力発生装置。
2. 【請求項２】 前記バッファタンク内に貯溜した残ガス
   を処理する残ガス処理手段を設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の動力発生装置。
3. 【請求項３】 前記残ガス処理手段が、 前記残ガスの圧力に基づいて当該残ガスを外部に排出す
   る残ガス排出手段を備えてなることを特徴とする請求項
   ２に記載の動力発生装置。
4. 【請求項４】 前記残ガス処理手段が 前記バッファタンクの上部に下端を連結された冷却器
   と、 前記冷却器の上端に連結された反応容器と、 貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生手
   段からの酸素ガスの一部を前記反応容器内に供給する酸
   素供給手段とを備えてなることを特徴とする請求項２に
   記載の動力発生装置。
5. 【請求項５】 前記残ガス処理手段が前記バッファタン
   クの上部に下端を連結された冷却器と、 前記冷却器の上端に連結された反応容器と、 貯溜した残ガスの圧力に基づいて、前記水素ガス発生手
   段からの水素ガスの一部を前記反応容器内に供給する水
   素供給手段とを備えてなることを特徴とする請求項２に
   記載の動力発生装置。
6. 【請求項６】 前記残ガス処理手段が前記バッファタン
   クの上部に下端を連結された冷却器と、 前記冷却器の上端に下部を連結され、内部に下部側のみ
   を連通させた第一室と第二室とを有する反応容器と、 前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記酸素
   ガス発生手段からの酸素ガスの一部を前記反応容器の前
   記第一室内に供給する酸素供給手段と、 前記反応容器内の圧力および温度に基づいて、前記水素
   ガス発生手段からの水素ガスの一部を前記反応容器の前
   記第二室内に供給する水素供給手段とを備えてなること
   を特徴とする請求項２に記載の動力発生装置。
7. 【請求項７】 前記残ガス処理手段が前記残ガスの圧力
   に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の前記
   保持手段内に供給する残ガス供給手段と、 前記残ガスの圧力に基づいて、前記酸素ガス発生装置の
   前記保持手段からの酸素ガスの発生量を制御する酸素発
   生量制御手段とを備えてなることを特徴とする請求項２
   に記載の動力発生装置。
8. 【請求項８】 前記残ガス処理手段が前記残ガスの圧力
   に基づいて、当該残ガスを前記水素ガス発生手段の前記
   保持手段内に供給する残ガス供給手段と、 前記残ガスの圧力に基づいて、前記水素ガス発生装置の
   前記給水手段による前記保持容器内への水の供給量を制
   御する給水量制御手段とを備えてなることを特徴とする
   請求項２に記載の動力発生装置。