(57)【要約】【課題】簡単構造で、部品点数も少なく、しかも、高性能で低コスト生産が可能な超臨界エンジン及び超臨界エンジン駆動発電装置並びにこれを具備した移動体を提供するものである。【解決手段】  超臨界開始用高圧ポンプ３０により作動水供給源２１から作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成し、瞬間超臨界水発生器４２にパルス電力を供給しながら内部の超臨界発生用固形通電発熱手段を昇温させ、超臨界開始用高圧作動水を超臨界発生用固形通電発熱手段と接触させることで広域にて瞬時に超臨界水を発生させ、超臨界水をエンジン部４０の可動ピストン２００で爆発的に膨張させることにより機械エネルギーに変換する超臨界エンジン及び超臨界エンジン駆動発電装置並びにこれを具備した移動体を得る。【選択図】図１
2014105699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動水を貯留する作動水供給源と、
前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、
所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、
前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる超臨界発生用マルチ通電加熱成形体を内蔵する瞬間超臨界水発生器と、
前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、
を備えることを特徴とする超臨界エンジン。
【請求項２】
前記超臨界開始用高圧ポンプと前記瞬間超臨界発生器との間に配置されていて前記超臨界開始用高圧作動水の脈動を抑制するバッファアキュムレータと、前記バッファアキュムレータから前記超臨界開始用高圧作動水を前記膨張行程のほぼ全期間中に前記瞬間超臨界水発生器に供給することにより前記膨脹室に前記超臨界水を継続的に供給する電磁弁とをさらに備え、前記バッファアキュムレータと前記瞬間超臨界水発生器とがエンジンスタータとして機能することを特徴とする請求項１記載の超臨界エンジン。
【請求項３】
前記出力軸に駆動連結されていて前記機械エネルギーの一部により駆動されて発電電力を供給する発電機と、
前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に供給電力を出力する蓄電システムとを備え、
前記蓄電システムが、
前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、
前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、
前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器と、を含み、
前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の超臨界エンジン。
【請求項４】
前記瞬間超臨界水発生器が、前記エンジン部に隣接して配置されたリアクタケーシングと、前記リアクタケーシングに形成されていて飽和蒸気発生ゾーンと、過熱蒸気発生ゾーンと、超臨界水発生ゾーンとを有する超高温加熱室と、前記超臨界開始用パルス電源に接続されていて前記超高温加熱室に配置された複数の電極と、前記複数の電極の間で互いに通電して前記超臨界発生用マルチ通電加熱成形体として機能する多数の導電性高融点ボールと、前記多数の導電性高融点ボールの隙間に形成されていて前記多数の導電性高融点ボールが通電した時にアーク放電を発生させる多数のアーク放電領域と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超臨界エンジン。
【請求項５】
前記エンジン部が回転式流体機械からなり、
前記回転式流体機械が、
前記超臨界水供給ポートと、前記膨脹室と、前記排気ポートと、前記作動室が形成されたハウジングと、
前記作動室に延びる出力軸を備えていて、前記作動室に回転可能に収納されて前記膨張行程において前記機械エネルギーを発生させる第１及び第２ピストンロータ本体と、
前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第１及び第２回転方向との間で前記ハウジングに対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１クラッチ手段と、
前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記出力軸に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第２クラッチ手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の超臨界エンジン。
【請求項６】
作動水を貯留する作動水供給源と、
前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、
所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、
前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる超臨界発生用マルチ通電加熱成形体を内蔵する瞬間超臨界水発生器と、
前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、
前記出力軸により駆動されて発電電力を供給する発電機と、
前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に電力を供給する蓄電システムとを備えることを特徴とする超臨界エンジン駆動発電装置。
【請求項７】
請求項６記載の超臨界エンジン駆動発電装置を備えた移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【技術分野】
【０００１】  本発明は蒸気エンジンに関し、特に、電気蒸気エンジン、電気蒸気エンジン駆動発電装置及びこれを具備した移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、地球温暖化対策の解決策としてクリーンな電気スチームエンジンが提案されている。特許文献１には、シリンダーヘッドに電気加熱コイルを備えた水蒸気発生部を設け、電気加熱コイルに水を接触させて水蒸気を発生させて往復動ピストンを作動させるようにした電気スチームエンジンが提案されている。特許文献２には、シリンダーヘッドにチューブ状加熱コイルを配置して、チューブ状加熱コイルに高周波交流電流を流すことで高温に加熱した後、この加熱コイル内部で水を通過させながら水蒸気を発生させて往復動ピストンを作動させるようにした電気スチームエンジンが提案されている。特許文献３には、ポンプを介して水貯留タンクから高周波電力加熱手段に給水してマイクロ波周波数エネルギーにより水蒸気に変換し、この水蒸気によりスチームエンジンを作動させるようにした電気スチームエンジン駆動自動車が提案されている。特許文献４には、電気ボイラーに給水して水蒸気を発生させ、この水蒸気によりスチームエンジンを作動させるようにした車両用の電気スチーム駆動推進装置が提案されている。特許文献５には、フラッシュボイラーに給水ポンプで給水し、給水にマイクロ波周波数エネルギーを照射して水蒸気を発生させ、この水蒸気によりスチームエンジンを作動させて駆動するようにした電気スチーム駆動車両が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３９９０２３８号
【特許文献２】米国特許第４４３１８９０号
【特許文献３】米国特許第６３９７９６２号
【特許文献４】米国特許第７１０４３４８号
【特許文献５】米国特許第７３１４１０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、特許文献１で開示された電気スチームエンジンでは、多数の抵抗加熱コイルを備えた多数の加熱板を積層した構造体をエンジンのシリンダーブロックに配置しているが、抵抗加熱コイルと加熱板では水蒸気発生効率が低いため、エンジンの運転効率を向上させることが難しく、消費電力も必然的に高くなってエンジンの実用化が困難であった。【０００５】  特許文献２で開示された電気スチームエンジンでは、高周波交流電流を流すことで加熱したチューブ状加熱コイルで給水を加熱しているが、加熱コイルと給水との接触効率が悪いため、瞬時に大量の水蒸気を発生させることができない。したがって、スチームエンジンで充分な出力を得ることができない。この問題を克服するには、電力を大量に消費しなければならず、実用的ではなかった。【０００６】  特許文献３で開示された電気スチームエンジン駆動自動車では、マイクロ波周波数エネルギーか無線周波数エネルギーを高周波電力加熱手段の給水に直接、照射して給水を加熱しているが、この方法では、給水の全量に対してマイクロ波を照射するため、水蒸気の発生には時間がかかり、また、エネルギー消費も大きく、実用的ではなかった。【０００７】  特許文献４及び特許文献５で開示された電気スチーム駆動推進装置並びに電気スチーム駆動車両では、フラッシュボイラーの貯流水に抵抗加熱コイルを接触させて水蒸気を発生させているが、抵抗加熱コイルの熱エネルギーが貯流水の全量に対して与えられるため、水蒸気発生効率が悪く、フラッシュボイラーの消費電力が大きい上に、瞬時に必要量の水蒸気を発生させることができず、実用的ではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、実用性が高く、低コスト生産が可能で地球環境に優しい超臨界エンジン及び超臨界エンジン駆動発電装置並びにこれを具備した移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  第１発明によれば、超臨界エンジンが、作動水を貯留する作動水供給源と、前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる超臨界発生用マルチ通電加熱成形体を内蔵する瞬間超臨界水発生器と、前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部とを備えることを特徴とする。【００１０】  この構成によれば、超臨界エンジンにおいて、超臨界開始用高圧ポンプが作動水を加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する。超臨界開始用高圧ポンプは超臨界エンジンの出力軸のカムにより直接、駆動され、エンジンの膨張行程に必要な量の作動水のみを加圧して最大約２０００Ｋｇ／ｃｍ２の超臨界開始用高圧作動水を生成することができる。超臨界開始用高圧ポンプは超臨界エンジンの膨張行程毎に、この膨張行程にとって必要な量の超臨界水を発生させるための超高圧作動水を供給する。そのため、超高圧作動水の供給量は少なくて済み、超臨界開始用高圧ポンプの駆動パワーは少なく、構造的にも簡単で低コスト化できる。超高圧作動水は瞬間超臨界流体発生器の超臨界発生用マルチ通電加熱成形体と接触して瞬時に超臨界水となる。超臨界発生用マルチ通電加熱成形体はタングステンボール等の高融点金属で構成され、パルス電力に応答した通電により８００〜２０００℃の高温状態となる。超臨界開始用高圧作動水が超臨界発生用マルチ通電加熱成形体に接触すると、瞬時に超臨界水が発生する。膨張行程の期間中、可動ピストンには連続的に超臨界水が作用するため、可動ピストンの正味平均有効圧力は４５０Ｋｇ／ｃｍ２以上の極めて高い圧力になることが推測される。現存のレーシングエンジンで、１つの基準とされる正味平均有効圧力がエンジンの最高出力時において１３Ｋｇ／ｃｍ２であることと比較すれば、本発明の超臨界エンジンの正味平均有効圧力が如何に突出しているかが理解できる。このように、簡単な構造で低コスト生産が可能な高性能の超臨界エンジンの実用化が容易に可能となる。【００１１】  好ましくは、超臨界エンジンが、前記超臨界開始用高圧ポンプと前記瞬間超臨界発生器との間に配置されていて前記超臨界開始用高圧作動水の脈動を抑制するバッファアキュムレータと、前記バッファアキュムレータから前記超臨界開始用高圧作動水を前記膨張行程のほぼ全期間中に前記瞬間超臨界水発生器に供給することにより前記膨脹室に前記超臨界水を継続的に供給する電磁弁とをさらに備え、前記バッファアキュムレータと前記瞬間超臨界水発生器とがエンジンスタータとして機能することを特徴とする。【００１２】  この構成によれば、バッファアキュムレータに超臨界開始用高圧作動流体を蓄圧するため、超臨���開始用高圧作動流体の脈動が抑制され、エンジンの回転ムラが防止され、エンジン性能が安定する。しかも、電磁弁が、膨張行程のほぼ全期間中にバッファアキュムレータから超臨界開始用高圧作動流体を瞬間超臨界流体発生器に供給するため、瞬間超臨界流体発生器では継続的に超臨界流体を発生させ、膨張行程の全期間中に可動ピストンには連続的に超臨界流体の爆発力（爆発的に膨張する力）を作用させることができる。したがって、超臨界エンジンの正味平均有効圧力を極限まで増大させることが可能となる。また、バッファアキュムレータはエンジンスタータとしての機能を併せ持ち、エンジン始動時には、瞬間超臨界流体発生器を始動して、バッファアキュムレータから超臨界開始用高圧作動流体を供給してやれば、瞬時にエンジン起動用の超臨界流体を発生させてエンジン始動を円滑に行うことができる。したがって、寒冷地対策用のエンジン始動のための特別の部品も不要であり、信頼性が高い超臨界エンジンの提供が可能となる。【００１３】  好ましくは、超臨界エンジンが、さらに、前記出力軸に駆動連結されていて前記機械エネルギーの一部により駆動されて発電電力を供給する発電機と、前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に供給電力を出力する蓄電システムとを備え、前記蓄電システムが、前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器とを含み、前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御することを特徴とする。【００１４】  この構成によれば、蓄電システムからパルス電源に電力が継続的に供給される。蓄電システムは第１、第２蓄電装置を備えていて、第１、第２蓄電装置のＳＯＣ値に基づいて発電機の発電電力の一部を充電器を介して第１、第２蓄電装置に充電する。そのため、第１、第２蓄電装置の一方からパルス電源に電力が供給されている間に第１、第２蓄電装置の他方が充電されることになる。この結果、パルス電源には長期に亘って蓄電システムから電力が供給され、パルス電源からは瞬間超臨界流体発生器にパルス電力が継続的に供給される。そのため、瞬間超臨界流体発生器では、長期に亘って、このパルス電力に応答して超臨界水を継続的に発生することが可能となる。【００１５】  好ましくは、前記瞬間超臨界水発生器が、前記エンジン部に隣接して配置されたリアクタケーシングと、前記リアクタケーシングに形成されていて飽和蒸気発生ゾーンと、過熱蒸気発生ゾーンと、超臨界水発生ゾーンとを有する超高温加熱室と、前記超臨界開始用パルス電源に接続されていて前記超高温加熱室に配置された複数の電極と、前記複数の電極の間で互いに通電して前記超臨界発生用マルチ通電加熱成形体として機能する多数の導電性高融点ボールと、前記多数の導電性高融点ボールの隙間に形成されていて前記多数の導電性高融点ボールが通電した時にアーク放電を発生させる多数のア���ク放電領域と、を備えることを特徴とする。【００１６】  この構成によれば、超臨界発生用マルチ通電加熱成形体は多数の導電性高融点ボールと、多数の導電性高融点ボールの隙間に形成されていて通電した時にアーク放電を発生させる多数のアーク放電領域とを備えていて、これら多数のアーク放電領域にて高密度のアーク放電が発生する。瞬間超臨界流体発生器に供給された超臨界開始用高圧作動水は飽和蒸気発生ゾーンにおいて多数の導電性高融点ボールと接触して瞬時に飽和蒸気となり、過熱蒸気発生ゾーンにおいて瞬時に過熱蒸気が生成される。この過熱蒸気は超臨界流体発生ゾーンにおいて広域にて発生するアーク放電と接触して瞬時に高温高圧の超臨界水となる。したがって、簡単な構造で、生産コストも安く、信頼性も高い超臨界エンジンを提供することが可能となる。【００１７】  好ましくは、前記エンジン部が回転式流体機械からなり、前記エンジン部が回転式流体機械からなり、前記回転式流体機械が、前記超臨界水供給ポートと、前記膨脹室と、前記排気ポートと、前記作動室が形成されたハウジングと、前記作動室に延びる出力軸を備えていて、前記作動室に回転可能に収納されて前記膨張行程において前記機械エネルギーを発生させる第１及び第２ピストンロータ本体と、前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第１及び第２回転方向との間で前記ハウジングに対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１クラッチ手段と、前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記出力軸に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第２クラッチ手段と、を備えることを特徴とする。【００１８】  この構成によれば、高性能超臨界ロータリエンジンが極めて少ない部品点数で低コストで供給することが可能となり、地球温暖化対策に有効なカーボンフリーの自動車、航空機、船舶、建設機械、農業機械、電気機関車、静止型／可動型発電装置等動力源を必要とする機械装置の実現が可能となる。また、自動車、航空機、船舶、電気機関車等の移動体は小容量の蓄電装置の利用を可能にして、飛躍的に航続距離を延ばすことができる。しかも、化石燃料の代わりに飲料水、雨水その他の水資源を有効活用することが可能となるため、特別のインフラを用意することなく、どこでも作動水を補給することができるメリットがある。【００１９】  第２発明によれば、超臨界エンジン駆動発電装置が、作動水を貯留する作動水供給源と、前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる超臨界発生用マルチ通電加熱成形体を内蔵する瞬間超臨界水発生器と、前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支��していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、前記出力軸により駆動されて発電電力を供給する発電機と、前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に電力を供給する蓄電システムとを備えることを特徴とする。【００２０】  この構成によれば、エンジン部の出力軸により発電機を駆動して得た発電電力の一部を蓄電装置に蓄電して超臨界開始用パルス電源に電力を継続的に供給するため、超臨界エンジンの瞬間超臨界水発生器は常時、運転が可能となり、長期に亘って超臨界エンジン駆動発電装置を作動させて発電電力を低いエネルギーコストで得ることができる。超臨界エンジン駆動発電装置は構造も簡単で生産コストも低い。【００２１】  第３発明によれば、移動体が、第２発明の超臨界エンジン駆動発電装置を備える。【００２２】  この構成によれば、移動体が超臨界エンジン駆動発電装置を備えることでパルス電源に継続的に電力を供給して超臨界エンジンの長期運転を可能にし、移動体の航続距離または運転時間を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例による超臨界エンジンを採用した超臨界エンジン駆動発電装置を具備した移動体のブロック図を示す。
【図２】図１の超臨界エンジンの超臨界開始用高圧ポンプの断面図を示す。
【図３】図１の超臨界エンジンの電磁弁の断面図を示す。
【図４】図１の超臨界エンジンの瞬間超臨界発生器の断面図を示す。
【図５】図１に示した超臨界エンジンのエンジン部を構成する回転式流体機械の断面図を示す。
【図６】図１に示した超臨界エンジンのエンジン部を構成する回転式流体機械の一部を切欠いた斜視図を示す。
【図７】図５に示した回転式流体機械のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を示す。
【図８】図５に示した回転式流体機械のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図を示す。
【図９】図５に示した回転式流体機械のＩＸ−ＩＸ断面図を示す。
【図１０】図５に示した回転式流体機械のＸ−Ｘ断面図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２４】  以下、本発明の実施例による超臨界エンジンを採用した超臨界エンジン駆動発電装置を具備した移動体の実施態様について図面に基づき詳細に説明する。以下の説明において、超臨界エンジン駆動発電装置は移動体に搭載したものとして図示されているが、本発明は図示された実施態様に限定されない。超臨界エンジンの応用例は静止型・可動型発電プラントのみでなく、広い応用例を有する。即ち、超臨界エンジン駆動発電装置は、電気自動車に適用したものとして例示されているが、本発明は、電気自動車に限定されず、例えば、トラック、バス、自動２輪車、自動３輪車等の車両、電気機関車、鉄道車両、特殊装備車、サーボモーター搭載機関車、油圧ショベル及びブルドーザ等の建設機械、トラクター、コンバイン等の農林業機械、戦車等の特装車両、船舶、潜水艦、航空機、宇宙往還機等の移動体に適用される。超臨界エンジン駆動発電装置は、その出力軸をトランスミッション等の出力装置を介して推進装置に接続しても良いし、或いは、超臨界エンジン駆動発電装置の発電電力をインバータ等を介して電気モータを駆動し、その動力で推進装置を駆動しても良い。【００２５】  図１に示した実施例において、移動体１０は、超臨界水の圧力エネルギーを機械エネルギーに変換する超臨界エンジン１２と、超臨界エンジン１２から供給された機械エネルギーを複数の駆動輪１４からなる推進手段に伝達する出力装置１６とを備える。出力装置１６はエンジン１２の機械エネルギーを選択的に遮断若しくは締結するクラッチＣＬと、エンジン１２の機械エネルギーを複数の走行速度にシフトするトランスミッションＴＭと、トランスミッションＴＭの出力を駆動輪１４伝達するためのプロペラシャフトＰＳを備える。プロペラシャフトＰＳはディファレンシャル１８及びアクスルＡｘｌを介して駆動輪１４を駆動する。【００２６】  超臨界エンジン１２は、作動水Ｗｔを貯留する貯水タンクからなる作動水供給源２１と、貯水タンクＴからの作動水Ｗｔを吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを生成する超臨界開始用高圧ポンプ２７と、超臨界開始用高圧ポンプ２７から吐出された超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを蓄圧する摺動ピストン及びバネ手段３０ａを内蔵した蓄圧室３０ｂを有するバッファアキュムレータ３０と、バッファアキュムレータ３０から供給された超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを瞬時に超臨界水に変換する瞬間超臨界発生器４２と、超臨界水を爆発的に膨張させて機械エネルギーに変換するエンジン部４０とを備える。バッファアキュムレータ３０は超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを超高圧で蓄圧すると共にその脈動を最小限に抑制する。超臨界開始用高圧ポンプ２７とバッファアキュムレータ３０との間には、バッファアキュムレータ３０から超臨界開始用高圧ポンプ２７への超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗの逆流を防止する逆止弁２９が配置される。【００２７】  貯水タンクＴと超臨界開始用高圧ポンプ４２との間の給水ラインＷｌには作動水Ｗｔ中に含まれる金属イオンを分離除去する金属イオン分離器２５が設けられている。金属イオンとは、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、バリウムイオン等のアルカリ土類金属を指し、炭酸塩、硫酸塩等の形でスケール���構成するものである。金属イオン分離器２５はエチレンジアミン四酢酸（以下、「ＥＤＴＡ」と称する）等のキレート剤と疎水性物質としてパラフィンワックスを９０℃で溶融混合し、これを親水性多孔質体としてのセルロースビーズ「レンゴー社製：商品名ビスコバール」に含浸させて冷却したものをスケール防止剤として用いる。実際の使用に当っては、このスケール防止剤を不織性製布で覆ったものをケースに充填して用いる。作動水Ｗｔが給水ラインＷｌを流れる際に金属イオン分離器２５からキレート剤が長時間にわたって徐放してスケールの発生を防止する。キレート剤と疎水性物質と親水性多孔質体との混合比は、好ましくは、重量比で１：１：１となるように調整されるが、これらの混合比を調整することによりキレート剤の放出量を調整することができる。【００２８】  図１に示すように、超臨界エンジン１２は、さらに、超臨界エンジン１２により駆動される発電機３２と、所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源２８と、パルス電力に応答して通電することにより作動水の臨界温度以上に昇温し、超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗと接触した際に広域で瞬時に超臨界水ＳＣｗを発生させる瞬間超臨界水発生器４２と、バッファアキュムレータ３０からの超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを瞬間超臨界水発生器４２に噴射する電磁弁３２と、瞬間超臨界水発生器４２から供給された超臨界水ＳＣｗを膨張させて機械エネルギーに変換する回転式流体機械からなるエンジン部４０とを備え、バッファアキュムレータ３０と瞬間超臨界水発生器４２とはエンジンスタータとして機能する。【００２９】  図２において、超臨界開始用高圧ポンプ２７は、瞬間超臨界水発生器４２のケーシングに支持されるポンプ本体２７０を含む。ポンプ本体２７０には、吸水通路２７２、吐出通路２７４、加圧室２７６が形成されている。加圧室２７６には、加圧部材としてのプランジャ２７８がカム２８０によって摺動可能となるようにに保持されている。プランジャ２７８の下端部は、リフタとして機能する従動カバー２８２により支持され、従動カバー２８２はばね２８４によって下方向に押圧され、超臨界エンジン１２の出力軸１３２の端部に固定されたカム２８０のカムプロフィールに常に接触している。プランジャ２７８はポンプ本体２７０の中央部に配置した水密シール部材２８６である。水密シール部材２８６は上下に間隔を置いて収納された上部シールホールダ２８８及び下部シールホールダ２９０と、上部シールホールダ２８８及び下部シールホールダ２９０との間には複数の断面Ｖ形状のシールリング２９２，２９４が保持される。シール押さえ部材２９６がポンプ本体２７０に螺子止めされて、水密シール部材２８６を所定位置に保持して、プランジャ２７８とポンプ本体２７０の加圧室２７６内を水密的にシールする。吸水通路２７２及び吐出通路２７４には、吸水弁３００、吐出弁３０２がそれぞれ設けられており、ばね３００ａ、３０２ａにて弁座に対し押圧され、作動水の流通方向を制限する逆止弁として機能する。【００３０】  さらに、ポンプ本体２７０はソレノイド３０４を支持している。このソレノイド３０４は係合部材３０６とばね３０８を備えている。この係合部材３���６は、ソレノイド３０４がＯＦＦされると、ばね３０８のばね力によって、吸水弁３００を開弁する方向に付勢力がかけられている。このばね３０８の付勢力は、吸水弁３００のばね３００ａの付勢力より大きくなっているので、吸水弁３００は、弁座部から離れ、図２に示すように、開弁状態となっている。一方、ソレノイド３０４がＯＮされると、ばね３０８のばね力に抗して係合部材３０６を引込み、吸水弁３００はばね３００ａの付勢力によって閉弁状態となる。【００３１】  これらの構成部品からなるポンプ本体２７０を総称して超臨界開始用高圧ポンプ２７と称する。エンジン出力軸１３２が回転することによってカム２８０が回転し、超臨界開始用高圧ポンプ２７内のプランジャ２７８が上下動する。プランジャ２７８の下端に設けられたリフタ２８２は、ばね２８４にてカム２８０に圧接されている。プランジャ２７８は、カム２８０により、往復運動して加圧室２７６内の容積を変化させる。プランジャ２７８の吐出行程中に吸水弁３００が閉弁すると、加圧室２７６内の圧力が上昇し、これにより吐出弁３０２が自動的に開弁し、超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗとして図１に示したバッファアキュムレータ３０に圧送する。吸入弁３００の弁位置は、加圧室２７６の圧力とソレノイド３０４の動作により決定される。【００３２】  ソレノイド３０４がＯＮ（通電）状態になると、ソレノイド３０４には、ばね３０８の付勢力以上の電磁力が発生し、係合部材３０６がソレノイド３０４側に引き寄せられる。このため、係合部材３０６は吸水弁３００から離れるとともに、ばね３００ａの押圧力によって、吸水弁３００は、弁座部を閉塞する。【００３３】  従って、吐出行程中は、吸水弁３００が閉塞され、加圧室２７６の容積減少分の作動水は、吐出弁３０２を押し開きバッファアキュムレータ３０へ圧送される。【００３４】  これに対し、ソレノイド３０４がＯＦＦ（無通電）状態になると、ばね３０８の付勢力により、係合部材３０６は吸水弁３００に押し付けられ、吸水弁３００を開弁状態にする。従って、吐出行程時においても、加圧室２７６の圧力は、給水ラインＷｌとほぼ同等の低圧状態を保つため、吐出弁３０２を開弁することができず、加圧室２７６の容積減少分の作動水は、吸水弁３００を通り給水ラインＷｌ側へ戻される。【００３５】  また、吐出行程の途中で、ソレノイド３０４がＯＮ状態となれば、このときから、バッファアキュムレータ３０へ超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗが圧送される。また、一度圧送が始まると、加圧室２７６内の圧力は、上昇するため、その後、ソレノイド３０４をＯＦＦ状態にしても、吸水弁３００は閉塞状態を維持し、吸水行程の始まりと同期して自動開弁する。よって、ソレノイド３０４のＯＮタイミングにより、吐出量を調節することができる。超臨界開始用高圧ポンプ２７は超臨界エンジン１２の出力軸１３２により駆動されて５００〜２０００Ｋｇ／ｃｍ２の圧力で超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗをバッファアキュムレータ３０に圧送する。【００３６】  図３において、電磁弁３２は、弁本体３２０を備え、弁本体３２０の上方に延びるステンレスチューブ等からなる環状部材３２２が固定支持される。環状部材３２２の上部にはコア���２４が支持され、環状部材３２２の外周にソレノイド３２６が配設される。弁本体３２０には弁室３２７が形成され、弁室３２７はバッファアキュムレータ３０と連通するインレット３２８と、瞬間超臨界水発生器４２の吸入ポートに連通するアウトレット３３０と、インレット３２８とアウトレット３３０との間に形成された第１、第２弁座３３２，３３４を有する。第１、第２弁座３３２，３３４には弁体３３６がコイルバネ３３８によって当接することで弁体３３６を閉弁位置に保持する。弁体３３６は、第１弁座３３２に当接する第１シート部３３６ａと、第２弁座３３４に当接する第２シート部３３６ｂと、第１、第２弁座３３２，３３４の中間部の円錐壁部に密着当接する第３シート部３３６ｃとを有する。第３シート部３３６ｃの中央部には開口部３３６ｄが形成されている。環状部材３２２内には摺動可能にプランジャ３４０が収納されており、その下端部に弁体３３６が接着又は溶接手段等により固定されていて、プランジャ３４０の軸方向に連通孔３４０ａが形成されている。【００３７】  図３において、ソレノイド３２６が無通電状態であると、プランジャ３４０がコイルバネ３４０によって閉弁位置に付勢される結果、弁体３３６が第１、第２弁座３３２，３３４に当接して電磁弁３２を閉弁位置に保持する。この時、超臨界開始用高圧作動水の流通は遮断される。これに対して、ソレノイド３２６が通電されると、プランジャ３４０がコイルバネ３４０のバネ力に抗して上方に吸引され、弁体３３６が第１、第２弁座３３２，３３４から離間して電磁弁３２を開弁位置に保持する。このとき、バッファアキュムレータ３０の超臨界開始用高圧作動水がインレット３２８から流入して弁室３２７に入り、次いで、アウトレット３３０から瞬間超臨界水発生器４２の吸入ポートに噴射される。【００３８】  図４に示すように、瞬間超臨界水発生器４２は、回転式流体機械４０に対してこれと同心的に連結された円筒状リアクタケーシング１１００を備える。円筒状リアクタケーシング１１００には、円筒状リアクタケーシング１１００の内側とケーシング１１００の中央内周部１１１４の径方向外側に形成されたセラミック等の絶縁耐熱層１１１６と、絶縁耐熱層１１１６の内側に形成されていて飽和蒸気発生ゾーンＺ１と、過熱蒸気発生ゾーンＺ２と、超臨界流体発生ゾーンゾーンＺ３とを有する超高温加熱室１１１８が形成されている。円筒状リアクタケーシング１１００の中央内周部１１１４は回転式流体機械４０の出力軸を通過可能にするための直径を有する内周壁部１１１４を備える。【００３９】  瞬間超臨界水発生器４２の吸入ポート１１０２は、径方向壁部１１２０に延びていて電磁弁３２のアウトレット３３０が装着されるとともに、径方向壁部１１２０には周方向に延びる複数の開口部１１２２を有する。超高温加熱室１１１８のコーナー部１１１８ａ、１１１８ｂには一対の電極１１２４，１１２６がそれぞれ配置される。一対の電極１１２４，１１２６はパルス電源２８に接続される。ケーシング１１００には温度センサＳ２が装着され、温度信号Ｔがコントローラ６０（図１参照）に供給され、パルス電力のパルス幅の制御用に利用される。【００４０】  超高温加熱室１１１��には、一対の電極１１２４，１１２６の間に介在していて超臨界発生用マルチ通電加熱成形体として機能する多数の導電性高融点ボール１１３４が充填されていて互いに通電発熱して５００〜２０００℃の超高温状態となる。これら導電性高融点ボール１１３４の隙間はアーク放電領域１１３６として作用する。パルス電力に応答して、導電性高融点ボール１１３４は、飽和蒸気発生ゾーンＺ１，過熱蒸気発生ゾーンＺ２及び超臨界流体発生ゾーンＺ３の広域にて高密度のアーク放電を発生させる。飽和蒸気発生ゾーンＺ１において、超臨界開始用高圧作動水が超高温の導電性高融点ボール１１３４に接触すると同時に瞬時に飽和蒸気となる。過熱蒸気発生ゾーンＺ２において、飽和蒸気が順次広域で発生するアーク放電と接触して瞬時に過熱蒸気となる。超高温加熱室１１１８の下流側に流れるにしたがって、超臨界流体発生ゾーンＺ３において、過熱蒸気はさらにアーク放電の影響下で高温高圧となり超臨界水が生成される。導電性高融点ボール１１３４としては、市販のタングステンボール、或いは、カーボンボールの表面にクロム、モリブデン、タングステン等の導電性金属をコーティングしたものが用いられる。アーク放電は、導電性高融点ボール１１３４の互いに隣接して対面する球面部分で発生しやすく、導電性高融点ボール１１３４が５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の直径を有する場合に最も頻繁に発生する。アーク放電は、パルス電圧を周期的に発生させるパルス電流の電圧がハイレベルとローレベルとの間で周期的に変化することでより頻繁に発生する。超高温加熱室１１１８に隣接してデミスター部１１０６が配置され、デミスター部１１０６には耐熱性の金属ワイヤー等から形成されたデミスター１１１０が充填される。電磁開閉弁５６が所定周期で開弁されると、デミスター１１１０を通過した超臨界水ＳＣｗはフィルター１１４２で濾過された後、アウトレット１１４０から回転式流体機械４０のインレットに供給される。【００４１】  本実施例において、エンジン部４０としての回転式流体機械は、図５、図６、図７に示すように、軸方向に垂直な平面において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部（以下、単に「端面壁部」と称する）１０２，１０４と、環状作動室１０６を有するセンタハウジング１０８とを備えたシリンダーハウジング１１０を備える。端面壁部１０２，１０４はセンタハウジング１０８に対してボルトその他の固定手段（図示せず）によって所定位置にて固定支持される。【００４２】  センタハウジング１０８は、環状作動室１０６に開口する超臨界水導入インレット１２４と、エアーフィルタＡＦ（図１参照）を含む吸気系の吸気を導入する吸気ポート１２６と、膨張ガスを排気する排気ポート１２８とを備える。図５より明らかなように、出力軸１３２が環状作動室１０６の軸心方向に延びていて、端面壁部１０２，１０４のフランジ部１０２ａ，１０４ａに支持されたローラベアリング１３４，１３６により回転可能に支持される。ローラベアリング１３４，１３６は、軸方向に垂直な平面領域において端面壁部１０２，１０４の径方向内側に装着される。ローラベアリング１３４は出力軸１３２の外周に形成された環状溝（図示せず）に装着したＣ−リングその他の���定手段（図示せず）で所定位置に固定保持され、ローラベアリング１３６はフランジ部１０４ａにボルトその他の固定手段（図示せず）で支持されていてオイルシール１３７を保持したベアリング押さえ部材１３５により所定位置に保持される。【００４３】  図５に示すように、出力軸１３２は環状作動室１０６の中央部に配置された、比較的に径大のクラッチ係合部１３２ａ，１３２ｂと、クラッチ係合部１３２ａ，１３２ｂよりも径小で端面壁部１０２，１０４の径方向内側に延びるピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄとを備える。端面壁部１０２，１０４の径方向内側において、出力軸１３２のピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄにはニードルベアリング等のスリーブサポートベアリング１４２，１４４を介してロータリピストン部２００が回動可能に支持される。スリーブサポートベアリング１４２，１４４はロータリピストン部２００の円滑な回転移動を促進する。ロータリピストン部２００の回転移動により、環状作動室１０６が吸入室１１８、圧縮室１２２、膨張室１１６，排気室１２０とに区画される。端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域において、ニードルベアリング１４２，１４４はそれぞれ、リテーナ１４２Ｒ，１４４Ｒを介して支持されていて、ピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄの周囲で転動する。【００４４】  図５〜図７より明らかなように、ロータリピストン部２００は、径方向で対称的に配置された一対のピストンをそれぞれ有する第１及び第２ロータピストン１５０ｐ、１５２ｐからなる可動ピストンとしての第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２を備える。第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２は、第１及び第２ロータピストン１５０ｐ、１５２ｐをそれぞれ支持する第１及び第２ボス部１５４、１５６と、第１及び第２ボス部１５４、１５６からそれぞれ軸方向外側に延びていて端面壁部１０２，１０４の径方向平面領域に配置された第１及び第２スリーブ部１５８，１６０を有する。第１及び第２スリーブ部１５８，１６０は、端面壁部１０２，１０４の径方向平面領域において、端面壁部１０２，１０４の径方向内側に配置されることで、超臨界エンジンの軸方向寸法を大幅に短縮し、エンジン部の組み立てを容易にして大幅なコストダウンも可能にしている。【００４５】  端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するように、端面壁部１０２，１０４と第１及び第２スリーブ部１５８，１６０との間にはそれぞれ第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２が配置される。かくして、端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するように、端面壁部１０２，１０４と第１及び第２スリーブ部１５８，１６０との間にはそれぞれ第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２が配置される。かくして、第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２と、第１及び第２スリーブ部１５８，１６０と、スリーブサポートベアリング１４２，１４４と、ピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄとは、それぞれ、端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するようになり、軸方向寸法の大幅な短縮が可能となり���超臨界エンジンのコンパクトな構造が実現可能となる。【００４６】  図９に示すように、第１スリーブ部締結用クラッチ１７０は、端面壁部１０２と一体的なスリーブ部締結用アウターレース部１７０ａと、第１ロータリピストン本体１５０の第１スリーブ部１５８と一体的なスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとを備える。スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａは、六角形状のカム面１７０ｃを有する。スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａとスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のスリーブ部締結用楔状カム空間部１７４が形成され、スリーブ部締結用楔状カム空間部１７４には複数のカムエレメントとしてのスリーブ部締結用カムローラ１７６が収納される。【００４７】  スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａとスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとの間には環状リテーナ１７８が収納される。図６に示すように、環状リテーナ１７８はスリーブ部締結用カムローラ１７６を収納するために周方向に間隔をおいて形成された複数の開口部１７８ａを有するリテーナ本体１７８ｂを備える。リテーナ本体１７８ｂの内周部１７８ｃの直径はスリーブ部１５８の外周よりわずかに大きめに設定されて後述の潤滑油導入空間を形成している。第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２は、それぞれ、アンチバックラッシュ機構１８０，１８２を備える。図９において、反時計方向の作用を受けたときにインナーレース部１７０ａを介して端面壁部１０２に迅速にロック状態とされ、スリーブ部締結用カムローラ１７６の遊びが少ない分、機械変換効率が向上する。【００４８】  一方、図１０に示すように、第２スリーブ部締結用クラッチ１７２は、端面壁部１０４と一体的なスリーブ部締結用アウターレース部１７２ａと、第２ロータリピストン本体１５２のスリーブ部１６０と一体的なスリーブ部締結用インターレース部１７２ｂとを備える。スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａは、六角形状のカム面１７２ｃを有する。スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａとインターレース部１７２ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のスリーブ部締結用楔状カム空間部１７４Ａが形成され、スリーブ部締結用楔状カム空間部１７４Ａには複数のカムエレメントとしてのスリーブ部締結用カムローラ１７６Ａが収納される。【００４９】  さらに、スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａとスリーブ部締結用インターレース部１７２ｂとの間には環状リテーナ１７８Ａが収納される。環状リテーナ１７８Ａはスリーブ部締結用カムローラ１７６Ａを収納するために周方向に間隔をおいて形成された複数の開口部１７８ａを有するリテーナ本体１７８ｂを備え、リテーナ本体１７８ｂの内周部１７８ｃの直径はスリーブ部１５８の外周よりわずかに大きめに設定される。第２スリーブ部締結用クラッチ１７２はアンチバックラッシュ機構１８２を備える。【００５０】  図１０に示されるように、アンチバックラッシュ機構１８２は、端面壁部１０４において、径方向に対向する位置に形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａと、リテーナ１７８Ａの外周から径方向外側に突出するように延びていて、アンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａに収納された作動突起部１７８ｄとを備える。図１０において、反時計方向の作用を受けたときに端面壁部１０４に迅速にロック状態とされる。リテーナ１７８Ａはリテーナ１７８と同様な構造を有するため、図示が省略されている。【００５１】  図５〜図７に示すように、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａ、１３２ｂと第１、第２ロータリピストン本体１５０，１５２との間にはそれぞれ、第１、第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８が配置される。第１、第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８は、第１及び第２ボス部１５４、１５６とそれぞれ一体的なボス部締結用アウタレース部１８６ａ，１８８ａと、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａ、１３２ｂとそれぞれ一体的なボス部締結用インナーレース部１８６ｂ、１８８ｂとを備える。【００５２】  図７に示されるように、ボス部締結用アウタレース部１８６ａは六角形状のカム面１８６ｃを有する。ボス部締結用アウタレース部１８６ａと出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には周方向に間隔をおいてボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄが形成され、ボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄには複数のカムエレメントとしてのボス部締結用カムローラ１８６ｅが収納される。ボス部１５４と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａとの間には環状リテーナ１８６ｆが収納され、環状リテーナ１８６ｆの周方向に分離した位置には複数の開口部１８６ｇが形成され、これら開口部１８６ｇにボス部締結用カムローラ１８６ｅがそれぞれ収納されて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄにそれぞれ保持される。【００５３】  図８において、第２ボス部締結用クラッチ１８８は、第２ロータリピストン本体１５２のボス部１５６と一体的なボス部締結用アウタレース部１８８ａと、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂと一体的なボス部締結用インナーレース部１８８ｂとを備える。ボス部１５６と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄが形成され、ボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄには複数のカムエレメントとしてのボス部締結用カムローラ１８８ｅが収納される。ボス部１５６と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には環状リテーナ１８８ｆが収納され、環状リテーナ１８８ｆの周方向に分離した位置には複数の開口部１８８ｇが形成され、これら開口部１８８ｇにボス部締結用カムローラ１８８ｅがそれぞれ収納されて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄにそれぞれ保持される。【００５４】  図７，図８に示されるように、ボス部締結用ワンウエイクラッチ１８６，１８８は、それぞれ、アンチバックラッシュ機構１９０，１９２を備える。図７において、アンチバックラッシュ機構１９０は、ボス部１５４の環状内壁部１５４ａにおいて径方向に対向するように形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９０ａと、環状リテーナ１８６ｆの外周に設けられていてアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９０ａに収納された作動部材１８６ｈとを備える。図８において、アンチバックラッシュ機構１９２は、ボス部１５６の環状内壁部１５６ａにおいて径方向に対向す���ように形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９２ａと、リテーナ１８８ｆの外周に設けられていてアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９２ａに収納された作動部材１８８ｈとを備える。【００５５】  図６に示すように、第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２は、第１及び第２ロータピストン１５０ｐ，１５２ｐの軸方向に形成されたシール収納部２１０と、シール収納部２１０に収納されていて環状作動室１０６の内周璧１０６ａと側壁１０６ｂ並びに第１及び第２ボス部１５４，１５６に対してそれぞれ移動可能な分割シール部材２２０と、シール収納部２１０と分割シール部材２２０との間に配置されていて、分割シール部材２２０を内周璧１０６ａと側壁１０６ｂと前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材（図示せず）を備える。【００５６】  図５において、出力軸１３２の中心軸に沿ってメイン潤滑油供給路１３２Ｌと、メイン潤滑油供給路１３２Ｌから径方向に延びるように複数のラジアル潤滑油供給路１３２Ｌ１、１３２Ｌ２及び１３２Ｌ３が形成され、メイン潤滑油供給路１３２Ｌには潤滑油ポンプ及び潤滑油供給ライン（図示せず）を介して潤滑油が供給される。ラジアル潤滑油供給路から第１及び第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８及び第１、第２ニードルベアリング１４２，１４４並びに第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２に潤滑油が供給される。中央のラジアル潤滑油供給路１３２Ｌ１は、さらに、ロータリピストン本体１５０の内部に形成されたシール潤滑通路（図示せず）と連通する。エンジン部の運転中に膨張室１１６に作用する超臨界水の膨張圧力によって、潤滑後の潤滑油は端面壁部のフランジ部１０４ａに形成した環状潤滑油回収チャンバＯＲＣで回収される。回収された高温の潤滑油は潤滑油リターンライン（図示せず）ＲＬを介して潤滑油サンプ（図示せず）内に戻される。【００５７】  図１に戻って、発電機３２は動力伝達手段４５を介して超臨界エンジン１２の出力軸１３２に駆動連結されて発電電力を供給する。発電機３２のパワーラインＰＬに電気機器等の負荷（図示せず）が接続される。パワーラインＰＬにはリレー等から構成される遮断器１９を介して蓄電システム２０が接続される。蓄電システム２０は、遮断器１９を介してパワーラインＰＬに接続される充電器２１と、第１蓄電装置２２と、第２蓄電装置２３と、第１、第２蓄電装置２２、２３を充電器２１に交互に接続する第１切替制御器２４と、第１、第２蓄電装置２２、２３をパルス電源２８に交互に接続する第２切替制御器２６とを備える。第１、第２蓄電装置２２、２３にはそれぞれ電圧及び電流を検出するための電圧センサ及び電流センサ（いずれも図示せず）が接続される。これら電圧センサ及び電流センサの電圧検出値Ｖ１及び電流検出値Ｉ１はコントローラ６０に出力され、第１、第２蓄電装置２２、２３のそれぞれの残蓄電容量（ＳＯＣ値：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を演算し、それぞれのＳＯＣ値に基づいて遮断器１９や第１、第２切替制御器２４，２６の指令信号を出力するために用いられる。【００５８】  コントローラ６０は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐ��ｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、例えばＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて構成される。【００５９】  第１、第２蓄電装置２２、２３は、望ましくは、パルス充放電サイクル用途に対応可能な市販の急速充放電型蓄電池（古河電池社製：商標名「ウルトラバッテリ」）、大容量電気二重層コンデンサからなるスーパーキャパシタ（トーキン製）又はウルトラキャパシタモジュール（米国”Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ“社製）が用いられる。その他の蓄電池としては、ナトリウムイオン電池、リチウムイオン電池やＮｉ−ＭＨ電池（ニッケルー水素電池）やこれら電池と大容量電気二重層コンデンサを組み合わせたものから構成される。なお、第１蓄電装置２２の出力ラインの間にはウルトラキャパシタ（図示せず）が接続される。第１蓄電装置２２及び第２蓄電装置２３から交互に出力電力がパルス電源２８に供給される。【００６０】  パルス電源２８は急速充放電型蓄電装置２２，２３からの供給電力から所定周期（例えば５０〜２０００ヘルツ）のパルス電力を供給する。パルス電力において、パルス電圧は２０〜１２０ボルトの間で設定され、ピーク電流とベース電流とからなるパルス電流が瞬間超臨界水発生器４２に流れるように回路設計される。パルス電流はピーク電流通電期間内において流れる５０〜５００アンペアのピーク電流と、ピーク電流の約十分の一の電流値を有し、オフピーク電流通電期間内において流れるベース電流とを有する。瞬間超臨界水発生器４２には、多数のタングステンボール等からなる超臨界発生用マルチ通電加熱成形体１１３４を備えていて、パルス電力に応答して通電することにより作動水の臨界温度３７４℃以上の温度、例えば、８００〜２０００℃の温度に昇温し、超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる。パルス電源２８はピーク電流とベース電流とからなるパルス電流を発生させるものであれば、直流パルス電源又は交流パルス電源のいずれでも良い。直流パルス電源としては、例えば、日本国特許第２５８７３４３号に開示されたようなパルスアーク溶接用電源装置に使用されるような回路構成を採用しても良い。【００６１】  図１において、バッファアキュムレータの圧力センサＳ１からの圧力信号、瞬間超臨界水発生器４２の温度センサＳ２からの温度信号（図４参照）と、超臨界エンジン１２の出力軸１３２の回転数センサＳ３からのエンジン回転数信号と、移動体１０の走行速度センサＳ４の移動体速度信号がコントローラ６０に送信される。入力装置６２はカレンダー信号や、温度や圧力等のパラメータ設定信号を基準信号としてコントローラ６０に入力する。コントローラ６０には、第１、第２蓄電器２２，２３のそれぞれの電圧信号Ｖ１と電流信号Ｉ１とが送信され、コントローラ６０はこれら入力信号に応答して第１、第２蓄電器２２，２３の蓄電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を判別して第２切替制御器２６を���して第１、第２蓄電装置２２、２３の一方をパルス電源２８に接続するとともに第１切替制御器２４を介して第１、第２蓄電装置２２、２３の他方を充電器２１により充電する。さらに、コントローラ６０は、センサＳ１〜Ｓ４からの入力信号に応答して高圧ポンプ２７のソレノイド３０４、電磁弁３２のソレノイド３２６を制御する。このとき、コントローラ６０は、回転式流体機械４０において膨張行程が継続している間は電磁弁３２を開弁状態となるように制御する。したがって、回転式流体機械４０の可動ピストン（ロータリピストン本体２００）には膨張行程の期間中に圧力が４００ｂａｒ以上の高圧の超臨界水が連続的に供される。この結果、従来のディーゼルエンジンで１２〜１４Ｋｇ／ｃｍ２の正味平均有効圧力に対して、本実施形態の超臨界エンジンでは、可動ピストンの正味平均有効圧力は４００Ｋｇ／ｃｍ２以上のレベルに飛躍的に改善される。コントローラ６０は、さらに、クラッチＣＬを締結・離脱させるための制御信号Ｃｃを出力する。【００６２】  回転式流体機械４０は、例えば、同一発明者の発明による日本国特許第５１０３５７０号（発明の名称：回転式流体機械）に開示された回転式流体機械及び同一発明者の特許出願による特願２０１２−１９５５１３号（発明の名称：回転式流体機械）に開示された「回転式流体機械」に詳しく開示されているため、これらの詳細な説明を省略する。【００６３】  超臨界エンジン１２の始動に際して、蓄電システム２０から直流出力がパルス電源２８に供給される。パルス電源２８から周期的なパルス電流が超臨界流体発生器４２に供給されると同時に、コントローラ６０によって電磁弁３２が通電される。このとき、バネ３３８のバネ圧に抗してプランジャ３４０が開弁方向に作動して弁体３３６が第１、第２弁座３３２，３３４から離間してインレットト３２８とアウトレットト３３が連通する。このため、バッファアキュムレータ３０の超臨界開始用高圧作動水が瞬間超臨界流体発生器４２に供給される。超臨界流体発生器４２では周期的なパルス電力に応答して多数のタングステンボール１１３４（図４参照）が１５００〜２０００℃の超高温状態に昇温しているため、超臨界開始用高圧作動水は多数のタングステンボール１１３４と接触して瞬時に飽和蒸気になって直ぐに過熱蒸気となり、過熱蒸気は放電領域１１３６で発生したアーク放電により、さらに、加熱されて超臨界水となる。この超臨界水は回転式流体機械４０のインレット１２４から膨張室１１６に流入して爆発的に膨張する。このように、バッファアキュムレータ３０及び瞬間超臨界流体発生器４２はエンジンスタータとして機能し、回転式流体機械４０を起動させて機械エネルギーに変換され、出力軸１３２にトルクが発生する（図７参照）。超臨界エンジン１２の始動が完了すると、出力軸１３２に連結した高圧ポンプ２７により貯水タンクＴから作動水が吸引され、金属イオン分離機２５で作動水中のアルカリ土類金属イオンが除去されて高圧ポンプ２７内に導入される。高圧ポンプ２７は前述したような方法で超臨界開始用高圧作動水ＨＰｗを生成してこれをバッファアキュムレータ３０に圧送する。コントローラ６０からの指令信号に応答して電磁弁３２が周期的にＯＮ／ＯＦＦされ、瞬間超臨界流体発生器４２には超臨界開始用高圧作動水が間歇的に供給されて、超臨界水が発生する。超臨界水はエンジン部４０の膨張行程の期間中に連続して膨張室１１６に供給される。エンジン部４０の起動時並びに起動後において、エアーフィルタＡＦを含む吸気系から吸気が吸気ポート１２６から吸入されてロータリピストン本体２００によって圧縮され、４５０〜６００℃の高温高圧吸気が生成される。この高温高圧吸気がロータリピストン本体２００によって膨張室１１６の位置まで運ばれた際に、上述の超臨界水が高温高圧吸気中に噴射されるため、超臨界水と高温高圧吸気とが同時に膨張行程において機械エネルギーに変換される。【００６４】  上述したように、超臨界流体発生器４２では高密度アーク放電の発生により高圧作動水から超臨界水が発生する。超臨界水は、大気圧の状態から加熱して、６７３Ｋ（約４００℃）の超臨界温度に達した際に４００ｂａｒの超臨界圧となる。超臨界流体発生器４２では、超臨界温度は１０７３Ｋ（約８００℃）以上となるため、超臨界圧は極めて高いものとなる。しかも、超臨界開始用高圧ポンプによって超高圧作動水が超臨界流体発生器４２に導入されるため、超高圧作動水を１０７３Ｋ（約８００℃）以上の温度で超臨界水を発生させた場合、極めて高い超臨界圧となる。超臨界水はエンジン部４０の膨張行程の全期間中において超臨界水は高い超臨界圧のまま継続的に供給される。したがって、エンジン部４０の正味平均有効圧力は従来にディーゼルエンジンのものに比べて数十倍〜数百倍になるものと推測される。したがって、超臨界エンジン１０は極めて高い機械エネルギー変換効率を得ることができる。【００６５】  以上、本発明の実施例による超臨界エンジンにおいてエンジン部が回転式流体機械からなるものとして記載されたが、本発明はこれら実施例に示された構成に限定されず、様々な変更が可能である。エンジン部はレシプロエンジンも含むものであるが、この場合、レシプロエンジンのクランク軸に高圧ポンプを連結して超臨界開始用高圧作動水を生成し、一方、レシプロエンジンのシリンダーヘッドに瞬間超臨界水発生器を接続して超臨界開始用高圧作動水をこの瞬間超臨界水発生器に供給して超臨界水を発生させ、この超臨界水をシリンダー内部に噴射して可動ピストンに作用させるように変形してもかまわない。高圧ポンプはシングルプランジャタイプのものとして示したが、ダブルプランジャ又は２つ以上のプランジャを径方向に配列した、所謂、ラジアルプランジャ型高圧ポンプのものを利用しても良い。さらに、排気ガスは大気に放出するものとして記載したが、覆水器を設けて膨張蒸気を復水してリサイクルしても良い。
【符号の説明】
【００６６】１０  移動体；１２  超臨界エンジン；１６  出力装置；２０  蓄電システム；２１  充電器；２２，２３  第１、第２蓄電装置；２４、２６  第１、第２切替制御器；２５  金属イオン分離器；２７  超臨界開始用高圧ポンプ；２８  パルス電源；３０  バッファアキュムレータ；３２  発電機；４０  エンジン部；４２  瞬間超臨界水発生器；６０  コントローラ；６２  入力装置；Ｔ  作動水貯蔵タンク；ＣＬ  クラッチ；ＴＭ  トランスミッション
【図１】
2014105699.tif 000003
【図２】
2014105699.tif 000004
【図３】
2014105699.tif 000005
【図４】
2014105699.tif 000006
【図５】
2014105699.tif 000007
【図６】
2014105699.tif 000008
【図７】
2014105699.tif 000009
【図８】
2014105699.tif 000010
【図９】
2014105699.tif 000011
【図１０】
2014105699.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動水を供給する作動水供給源と、
前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、
所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、
前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる瞬間超臨界水発生器と、
前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、
前記出力軸に駆動連結されていて前記機械エネルギーの一部により駆動されて発電電力を供給する発電機と、
前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に供給電力を出力する蓄電システムとを備え、
前記蓄電システムが、
前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、
前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、
前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器と、を含み、
前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御することを特徴とする超臨界エンジン。
【請求項２】
前記超臨界開始用高圧ポンプと前記瞬間超臨界発生器との間に配置されていて前記超臨界開始用高圧作動水の脈動を抑制するバッファアキュムレータと、前記バッファアキュムレータから前記超臨界開始用高圧作動水を前記膨張行程のほぼ全期間中に前記瞬間超臨界水発生器に供給することにより前記膨脹室に前記超臨界水を継続的に供給する電磁弁とをさらに備え、前記バッファアキュムレータと前記瞬間超臨界水発生器とがエンジンスタータとして機能することを特徴とする請求項１記載の超臨界エンジン。
【請求項３】
前記エンジン部が回転式流体機械からなり、
前記回転式流体機械が、
前記超臨界水供給ポートと、前記膨脹室と、前記排気ポートと、前記作動室が形成されたハウジングと、
前記作動室に延びる出力軸を備えていて、前記作動室に回転可能に収納されて前記膨張行程において前記機械エネルギーを発生させる第１及び第２ピストンロータ本体と、
前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第１及び第２回転方向との間で前記ハウジングに対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１クラッチ手段と、
前記第１及び第２ピストンロータ本体それぞれを前記膨張行程において前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記出力軸に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第２クラッチ手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の超臨界エンジン。
【請求項４】
作動水を供給する作動水供給源と、
前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、
所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、
前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる瞬間超臨界水発生器と、
前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、
前記出力軸により駆動されて発電電力を供給する発電機と、
前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に電力を供給する蓄電システムとを備え、
前記蓄電システムが、
前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、
前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、
前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器と、を含み、
前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御することを特徴とする超臨界エンジン駆動発電装置。
【請求項５】
請求項４記載の超臨界エンジン駆動発電装置を備えた移動体。
【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
【補正の内容】
【０００９】  第１発明によれば、超臨界エンジンが、作動水を貯留する作動水供給源と、前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる瞬間超臨界水発生器と、前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、前記出力軸に駆動連結されていて前記機械エネルギーの一部により駆動されて発電電力を供給する発電機と、前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に供給電力を出力する蓄電システムとを備え、前記蓄電システムが、前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器と、を含み、前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御することを要旨とする。
【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
【補正の内容】
【００１０】  この構成によれば、超臨界エンジンにおいて、超臨界開始用高圧ポンプが作動水を加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する。超臨界開始用高圧ポンプは超臨界エンジンの出力軸のカムにより直接、駆動され、エンジンの膨張行程に必要な量の作動水のみを加圧して最大約２０００Ｋｇ／ｃｍ２の超臨界開始用高圧作動水を生成することができる。超臨界開始用高圧ポンプは超臨界エンジンの膨張行程毎に、この膨張行程にとって必要な量の超臨界水を発生させるための超高圧作動水を供給する。そのため、超高圧作動水の供給量は少なくて済み、超臨界開始用高圧ポンプの駆動パワーは少なく、構造的にも簡単で低コスト化できる。超高圧作動水は瞬間超臨界流体発生器の超臨界発生用マルチ通電加熱成形体と接触して瞬時に超臨界水となる。超臨界発生用マルチ通電加熱成形体はタングステンボール等の高融点金属で構成され、パルス電力に応答した通電により８００〜２０００℃の高温状態となる。超臨界開始用高圧作動水が超臨界発生用マルチ通電加熱成形体に接触すると、瞬時に超臨界水が発生する。膨張行程の期間中、可動ピストンには連続的に超臨界水が作用するため、可動ピストンの正味平均有効圧力は４５０Ｋｇ／ｃｍ２以上の極めて高い圧力になることが推測される。現存のレーシングエンジンで、１つの基準とされる正味平均有効圧力がエンジンの最高出力時において１３Ｋｇ／ｃｍ２であることと比較すれば、本発明の超臨界エンジンの正味平均有効圧力が如何に突出しているかが理解できる。このように、簡単な構造で低コスト生産が可能な高性能の超臨界エンジンの実用化が容易に可能となる。蓄電システムからパルス電源に電力が継続的に供給される。蓄電システムは第１、第２蓄電装置を備えていて、第１、第２蓄電装置のＳＯＣ値に基づいて発電機の発電電力の一部を充電器を介して第１、第２蓄電装置に充電する。そのため、第１、第２蓄電装置の一方からパルス電源に電力が供給されている間に第１、第２蓄電装置の他方が充電されることになる。この結果、パルス電源には長期に亘って蓄電システムから電力が供給され、パルス電源からは瞬間超臨界流体発生器にパルス電力が継続的に供給される。そのため、瞬間超臨界流体発生器では、長期に亘って、このパルス電力に応答して超臨界水を継続的に発生することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】  第２発明によれば、超臨界エンジン駆動発電装置が、作動水を貯留する作動水供給源と、前記作動水を吸引加圧して超臨界開始用高圧作動水を生成する超臨界開始用高圧ポンプと、
所定周期のパルス電力を供給する超臨界開始用パルス電源と、前記パルス電力に応答して通電することにより高温加熱状態となり、前記超臨界開始用高圧作動水と接触した際に広域で瞬時に超臨界水を発生させる瞬間超臨界水発生器と、前記瞬間超臨界水発生器に接続された超臨界水供給ポートと、前記超臨界水供給ポートに連通する膨張室と、膨張ガスを排気する排気ポートとを有する作動室と、前記超臨界水の膨張行程において機械エネルギーに変換する可動ピストンと、前記可動ピストンを回転可能に支持していて前記超臨界発生加圧ポンプに駆動連結された出力軸とを備えたエンジン部と、前記出力軸により駆動されて発電電力を供給する発電機と、前記発電電力の一部を蓄電して前記超臨界開始用パルス電源に電力を供給する蓄電システムとを備え、前記蓄電システムが、前記発電電力の一部を充電電力として供給する充電器と、前記充電電力を充電する第１及び第２蓄電装置と、前記充電器と前記第１及び第２蓄電装置との間に配置されていて前記第１及び第２蓄電装置を交互に前記充電器に接続する切替制御器と、を含み、前記切替制御器が、前記切替制御器が、前記第１及び第２蓄電装置の一方から前記超臨界開始用パルス電源に出力電力が供給されている間に前記第１及び第２蓄電装置の他方を前記充電器により充電するように制御す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】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】この構成によれば、エンジン部の出力軸により発電機を駆動して得た発電電力の一部を蓄電装置に蓄電して超臨界開始用パルス電源に電力を継続的に供給するため、超臨界エンジンの瞬間超臨界水発生器は常時、運転が可能となり、長期に亘って超臨界エンジン駆動発電装置を作動させて発電電力を低いエネルギーコストで得ることができる。超臨界エンジン駆動発電装置は構造も簡単で生産コストも低い。蓄電システムは第１、第２蓄電装置を備えていて、第１、第２蓄電装置のＳＯＣ値に基づいて発電機の発電電力の一部を充電器を介して第１、第２蓄電装置に充電する。そのため、第１、第２蓄電装置の一方からパルス電源に電力が供給されている間に第１、第２蓄電装置の他方が充電されることになる。この結果、パルス電源には長期に亘って蓄電システムから電力が供給され、パルス電源からは瞬間超臨界流体発生器にパルス電力が継続的に供給される。そのため、瞬間超臨界流体発生器では、長期に亘って、このパルス電力に応答して超臨界水を継続的に発生することが可能となる。