JP2002227657A - 水素エンジン、動力システムおよびこれにより駆動される車両 - Google Patents

水素エンジン、動力システムおよびこれにより駆動される車両

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JP2002227657A JP2001065729A JP2001065729A JP2002227657A JP 2002227657 A JP2002227657 A JP 2002227657A JP 2001065729 A JP2001065729 A JP 2001065729A JP 2001065729 A JP2001065729 A JP 2001065729A JP 2002227657 A JP2002227657 A JP 2002227657A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】小型高性能、簡単構造、低コストの水素エンジ
ン、動力システムおよび車輌を提供することを目的とす
る。 【構成】水素エンジン１０に空気圧縮部２４と、給水部
１５と、水／燃料変換部１６と、燃焼部１８と、膨張機
２０とを備え、水を燃料として利用し、水／燃料変換部
１６で水を水素リッチ燃料に転換し、これを圧縮空気と
混合して燃焼部１８で爆発燃焼させることにより、膨張
機２０で動力を発生させるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は水燃料エンジン、動力
システムおよびこれにより駆動される車輌に関し、とく
に、水を燃料とする水素エンジン、動力システムおよび
これにより駆動される車輌に関する。
【０００２】
【従来技術】近い将来の石油資源の枯渇化、自動車、工
場および発電プラント等における有害排ガスによる大気
汚染ならびに炭酸ガス排出による地球温暖化防止の有効
な手段として、近年、水素エネルギーが新エネルギーと
して注目され、水素エンジンおよびこれを利用した動力
システムが提案されている。
【０００３】米国特許第５，１７７，９５２号には水素
エンジンを利用した動力システムが提案されている。こ
のシステムにおいて、電解装置により水を分解して水素
酸素を生成しているが、電解装置において電極表面上に
多量の水素酸素の気泡が付着して電極表面と水との接触
が著しく劣化して、水素酸素の生成効率が極めて低い。
しかも、電力消費が大きいために、動力システムの実用
化が困難であった。
【０００４】米国特許第５，１４３、０２５号および同
第５、１９６、１０４号には水素酸素を燃料とする密閉
サイクル動力システムが提案されている。このシステム
において、エンジンの吸気側と排気側との間に多数の電
極板を備えた電解装置は配置されている。この電解装置
は前述の欠点を有し、オンデマーンドで必要量の水素酸
素を高速で生成することができないため、実用化が困難
となっていた。
【０００５】米国特許第５、６５９０、９０２号には鉄
触媒を充填したリアクタベッドにアルカリ水溶液を接触
させて水素を発生し、これにより熱機関を駆動して自動
車を推進させるようにした密閉サイクルエンジンシステ
ムが提案されている。このシステムにおいて、アルカリ
水溶液を鉄触媒に接触させると、鉄は酸化してすぐ不動
態化するため、水分解反応が反応開始してから短時間に
停止する。このため、不動態化した鉄触媒の表面を研磨
装置を用いて研磨しているが、この場合、電解装置が複
雑となるだけでなく、水素生成効率を改善することが困
難であるため、実用化が困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の水素エンジン、
動力システムおよび車輌では大型で低効率の電解装置お
よびリアクタベッドを必要とし、さらには水素酸素を燃
焼させるための大型で高コストの触媒反応装置またはコ
ンバスタを必要とするため、エンジンや動力システムの
部品点数が増加して構造が大型化し、製造コストも高く
なるため、分散型発電機や自動車、トラック、バス、船
舶や航空機などの車輌の動力システムとして実用化する
ことが困難であった。
【０００７】本発明は部品点数が少なく、小型高性能
で、高効率、コンパクト、低コストのクリーンな水素エ
ンジン、動力システムおよびこれにより駆動される低公
害の車輌を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
水素エンジンが圧縮空気供給部と、水燃料供給部と、水
燃料を水素リッチ燃料に変換する水／燃料変換部と、圧
縮空気と水素リッチ燃料を燃焼させて動力ガスを発生さ
せる燃焼部と、動力ガスを膨張させて出力軸に動力を発
生させる膨張部とを備え、水／燃料変換部が水燃料供給
部と膨張部とに連通するアークプラズマ反応室と、アー
クプラズマ反応室内に配置されたアーク電極と、アーク
電極に隣接してアークプラズマ反応室に充填され、微小
アークプラズマを発生させるための微小アーク通路を備
える固形状炭素材からなるアークプラズマ反応装置を備
え、水燃料が微小アーク通路内を通過しながらアークプ
ラズマの存在下で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料
を生成することにより達成される。
【０００９】本願第二発明によれば、動力システムが圧
縮空気供給部と、水燃料供給部と、水燃料を水素リッチ
燃料に変換する水／燃料変換部と、圧縮空気と水素リッ
チ燃料を燃焼させて動力ガスを発生させる燃焼部と、動
力ガスを膨張させて出力軸に動力を発生させる膨張部
と、出力軸により駆動されて交流出力を発生する交流発
電機と、交流出力を直流出力に変換する整流器と、整流
器に接続されて直流出力を充電するバッテリと、バッテ
リに接続されてプラズマ電力を水／燃料変換部に供給す
るプラズマ電源とを備え、水／燃料変換部が水燃料供給
部と燃焼部とに連通するアークプラズマ反応室と、アー
クプラズマ反応室に配置されたプラズマ電極と、プラズ
マ電極に隣接してアークプラズマ反応室に充填され、水
燃料の微小流を通過させるとともに微小アークプラズマ
を発生させるための微小アーク通路を形成する固形状炭
素材からなるアークプラズマ反応装置を備え、水燃料が
微小アーク通路を通過しながらアークプラズマの存在下
で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料を生成すること
により達成される。
【００１０】本願第三発明によれば、車両が車輌本体
と、車輌本体に搭載された動力システムと、動力システ
ムにより駆動される推進装置とを備え、動力システムが
圧縮空気供給部と、水燃料供給部と、水燃料を水素リッ
チ燃料に変換する水／燃料変換部と、圧縮空気と水素リ
ッチ燃料を燃焼させて動力ガスを発生させる燃焼部と、
動力ガスを膨張させて出力軸に動力を発生させる膨張部
と、出力軸により駆動されて交流出力を発生する交流発
電機と、交流出力を直流出力に変換する整流器と、整流
器に接続されて直流出力を充電するバッテリと、バッテ
リに接続されてプラズマ電力を水／燃料変換部に供給す
るプラズマ電源とを備え、水／燃料変換部が水燃料供給
部と燃焼部とに連通するアークプラズマ反応室と、アー
クプラズマ反応室に配置されたプラズマ電極と、プラズ
マ電極に隣接してアークプラズマ反応室に充填され、水
燃料の微小流を通過させるとともに微小アークプラズマ
を発生させるための微小アーク通路を形成する固形状炭
素材からなるアークプラズマ反応装置を備え、水燃料が
微小アーク通路を通過しながらアークプラズマの存在下
で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料を生成すること
により達成される。
【００１１】
【作用】本発明の水素エンジン、動力システムおよびこ
れにより駆動される車輌において、水／燃料変換部にお
いて多数の微小アーク通路を有する固形状炭素材にアー
クプラズマの存在下で水と接触反応させて瞬時に水素リ
ッチ燃料を生成し、これを圧縮空気と混合して爆発燃焼
させ、これにより膨張部で動力を発生させることで、小
型高性能化、低コスト化が可能なクリーンエンジン、動
力システムおよび低公害の車両を実現化できるようにし
たものである。
【００１２】
【実施例】本発明の望ましい実施例の水素エンジン１０
を組み込んだ動力システム１２を搭載したハイブリッド
車輌１４のブロック図が図１に示される。水素エンジン
１０は水タンク１１および給水ポンプ１３からなる水燃
料供給部１５と、エンジンの爆発工程時における高圧ガ
スの逆流を防止する逆止弁Ｖと、水を水素リッチ燃料に
変換する水／燃料変換部１６と、圧縮空気と水素リッチ
燃料との混合気を爆発燃焼させて動力ガスを生成する燃
焼部１８と、動力ガスを膨張させる膨張部２０と、膨張
ガスを冷却して凝縮水を得る凝縮器２１と、凝縮水を給
水ポンプ１３を介して水／燃料変換部１６に循環するリ
サイクルライン２２と、凝縮器２１に冷却水を循環させ
る循環ポンプ１９と、冷却水を生成するラジエータ２３
と、圧縮空気を燃焼部１８に供給するコンプレッサから
なる空気圧縮部２４とを備える。膨張部２０はタービン
の他にレシプロエンジン、ワンケルエンジンまたは公知
のロータリエンジンから構成しても良い。給水ポンプ１
３は給水タンク１１から水を燃料として加圧下で逆止弁
Ｖを介して水／燃料変換部１６に供給する。給水タンク
１１の水には望ましくは少量のＮａＯＨ、ＫＯＨ等のア
ルカリ剤もしくは酢酸からなるイオン化剤が添加されて
導電性が付与されて水燃料となる。
【００１３】膨張部２０の出力軸３４には交流発電機Ｇ
Ｅが連結されて、交流出力が発生される。交流出力は整
流器４４で直流変換され、バッテリ４６に充電される。
整流器４４とバッテリ４６との接続部にはパワーコンバ
ータ４８を介してモータ／発電機５０が接続される。パ
ワーコンバータ４８は公知のインバータ／コンバータか
らなるもので整流器４４またはバッテリ４６の直流出力
を交流出力に変換してモータ／発電機５０を駆動して推
進装置５２を駆動する。車輌１４の減速時にはモータ／
発電機で発生したブレーキ回生電力はパーワーコンバー
タ４８で直流変換されてバッテリ４６に充電される。な
お、車輌１４の加速時にはモータ／発電機５０に整流器
４４とバッテリ４６の双方の電力が供給され、パーワー
アップされる。バッテリ４６にはプラズマ電源２８が接
続され、直流出力を交流出力に変換してプラズマ発生電
力を水／燃料変換部１６に供給する。プラズマ電源２８
はコンデンサおよび切換回路からなる公知の昇圧回路、
インバータならびに変圧器からなり、出力電圧５０〜２
４０Ｖ，出力周波数１５〜６０Ｈｚの三相交流出力を水
／燃料変換部１８に供給する。燃焼部１８は点火プラグ
３０を備える。膨張部２０の出力軸３４は駆動連結部５
４を介して推進装置５６に直接駆動力伝達するようにし
ても良い。
【００１４】図２〜図５は水素エンジン１０の具体的構
造を示す。水素エンジン１０は第１〜第３ゾーン６０，
６２，６４を有するタービンハウジング６６を備える。
タービンハウジング６６は外筒６８と、内筒７０と、フ
ロントエンドプレート７２と、絶縁性リヤエンドプレー
ト７４とを備える。第一ゾーン６０にはプラズマリアク
タからなる水／燃料変換部１６と、コンバスタからなる
燃焼部１８とが収納される。第２ゾーン６２内にはコン
プレッサからなる圧縮部２４が配置され、第３ゾーン６
４内にタービンからなる膨張部２０が収納される。図
２、図３から明らかなように、第一ゾーン６０にはプラ
ズマリアクタ１６のアーチ状プラズマ反応室７６とアー
チ状コンバスタ１８とを有する絶縁ケーシング７８が収
納される。絶縁ケーシング７８はプラズマ反応室７６と
コンバスタ１８との中間部に形成された空気予熱室８０
を備える。第一ゾーン６０はコンプレッサ２４と連通す
るように外筒６８と内筒７０との間に形成された圧縮空
気通路８２と連通する。コンバスタ１８は圧縮空気通路
８２と隣接して外筒６８と内筒７０との間に形成されて
いて膨張タービン２０に動力ガスを供給するためのジェ
ット通路８４と連通する。
【００１５】プラズマリアクタ１６はプラズマ反応室７
６の上流側に配置された水燃料噴射部８５を備え、水燃
料噴射部８５は図１の逆止弁Ｖおよび給水ポンプ１３を
介して水タンク１１ならびに凝縮器２１と連結されて水
燃料が供給される。水燃料噴射部８５は複数の水燃料噴
射口８５ａが形成されていて、プラズマ反応室７６の上
流側の外周部、中央部ならびに内壁部近辺に複数の水燃
料流を供給する。プラズマ反応室７６は微小プラズマ発
生手段８６を備える。微小プラズマ発生手段８６はプラ
ズマ反応室７６内に等間隔で配置されたアーク電極８
８，９０，９２からなる多相交流電極と、アーク電極に
対向してプラズマ反応室７６の底部に固定されて端子９
３を介してプラズマ電源２８の中性点に接続され、また
は接地された円弧状中性電極９４とを備え、アーク電極
はプラズマ電源２８から三相交流電力が供給される。
【００１６】微小プラズマ発生手段８６はさらに望まし
くは固形状または球状炭素からなる炭素材９６と球状電
極体９８との混合物からなるが、球状炭素のみから構成
されても良い。球状炭素９６および球状電極体９８はエ
ンジンの出力容量に応じて望ましくは直径が３〜２０ｍ
ｍのボール状電極体からなり、その混合比は１：１．５
〜１．５：１の範囲に選択される。これらの混合物には
必要であれば一定量の球状絶縁体を混合して短絡を防止
しても良い。ボール状電極体の間には多数の微小アーク
を均一に発生させるための微小アーク通路１００が形成
される。前述の水燃料はプラズマ反応室７６の上流側の
複数方向に噴射され、アークの高熱により瞬時にスチー
ムとなり、該スチームが微小アーク通路１００内を通過
しながら、その中でスパークにより発生した微小アーク
プラズマの存在下で球状炭素９６と接触反応して水素お
よび一酸化炭素からなる水素リッチ燃料が生成される。
このとき、水素リッチ燃料中にはＣＯの他にＣＯ２も含
有するが、これらはプラズマ反応室７６の中央部から下
流側にかけて水生シフト反応により残留スチームを水素
とＣＯを含有する水素リッチ燃料に転換する。
【００１７】図３より明らかなように、プラズマ反応室
７６の下流側は水素リッチ燃料をコンバスタ１８の上流
側に供給するための複数の開口部１０４を備える。絶縁
ケーシング７８は水燃料噴射部８５に隣接した位置に形
成されていて水燃料噴射部８５に開口する水噴射口１０
２を備え、水が予熱室８０に噴射され、圧縮空気と混合
される。絶縁ケーシング７８は予熱室８０からコンバス
タ１８に圧縮空気と噴射水との混合物を供給するための
複数の噴射口１０６を備える。コンバスタ１８に供給さ
れた水素リッチ燃料と圧縮空気との混合気は添加プラグ
３０（図２参照）により着火され、爆発燃焼し、このと
き水分も高温によりスチームとなり、高温高圧の動力ガ
スが生成される。この動力ガスはジェット通路８４から
膨張タービン２０に供給される。
【００１８】図２、図４において、膨張タービン２０は
内筒７０内に固定支持されたステータ１１０と、この中
に収納されたタービンロータ１１２とを備える。ステー
タ１１０は環状ステータリング１１４と、その中央部か
ら半径方向に延びる円弧状ステータブレード１１６とを
備える。タービンロータ１１２は大，第２ロータディス
ク１１８，１２０を備える。図４より明らかなように、
ステータ１１０はそれぞれジェット通路８４と連通する
ジェットノズル１２２と、外筒６８と内筒７０との間で
形成された排気チャンバ１２４と連通するアウトレット
１２６とを備える。ジェットノズル１２２とアウトレッ
ト１２６との間には仕切り部材１２８がステータリング
１１４から半径方向内側に延びていてそれぞれジェット
ノズル１２２とアウトレット１２６とに対面するジェッ
トストリームガイド面１３０と、排気ガイド面１３２を
備える。
【００１９】図２、図４において、タービンロータ１１
２は第１、第２ロータディスク１１８，１２０との間に
形成されていてジェットノズル１２２とアウトレット１
２６とに連通する環状ジェット通路１３４を備え、その
中に円弧状ステータブレード１１６と仕切り部材１２８
が収納される。図５より明らかなように、ステータブレ
ード１１６はジェットノズル１２２に隣接してジェット
流Ｓを大，第２ロータディスク１１８，１２０に偏向さ
せる楔状の偏向ガイド１１６ａと、周方向に間隔をおい
て形成されていてジェット流を周期的に遮断するための
ブレード開閉部１１６ｂと、複数の補助偏向ガイド１１
６ｃとを備える。ブレード開閉部１１６ｂは周期的にジ
ェット通路を遮断して、第１、第２ロータディスク１１
８，１２０にジェット流を激突停止させて慣性力と反作
用による力を生じさせ、トルクを増大させるようにした
ものである。
【００２０】第１、第２ロータディスク１１８，１２０
はそれぞれフライホイールディスク１３６，１３８を備
える。フライホイールディスク１３６，１３８はそれぞ
れ出力軸３４に装着された円筒基部１４０，１４２を備
え、これらに連結ボルト１４４が貫通している。ボルト
１４４は出力軸３４のフランジ１４６と、押さえフラン
ジ１４８との間に延びていて高圧ポンプ２４と、タービ
ン２０とを所定位置に保持する。図２，図４，図５にお
いて、フライホイールディスク１３６，１３８はそれぞ
れ周方向に間隔をおいて配置さされて軸方向に延びる複
数の円弧状タービンブレード１５０，１５２を備える。
タービンブレード１５０１５２はそれぞれジェット流が
衝突するアーチ状ブレード面とアーチ状背面とを備え、
環状ジェット通路１３６に沿って隣接するラジアル面ま
たはバルブ面１５０ａ、１５２ａを有する。ジェット流
はタービンブレードに激突して膨張した後、アウトレッ
ト１２６から排気チャンバ１２４に排気され、排出ポー
ト１６０から膨張ガスは図１の凝縮器２１に送られ、炭
酸ガス成分と凝縮液とに分離され、炭酸ガス成分は大気
に放出され、凝縮液はリサイクルライン２２で回収され
る。
【００２１】図２、図４、図６において、コンプレッサ
２４は内筒７０内にステータ１１０と同心的に圧入され
たステータ１６４と、この中に回転可能に収納された一
対のロータディスク１６６，１６８からなるロータ１７
０とを備える。ステータ１６４は環状ステータリング１
７２と、その中央部から半径方向内側に延びる円弧状ス
テータガイド１７４および仕切り部材１７６とを備え
る。ステータ１６４は仕切り部材１７６のアーチ状ガイ
ド面１７６ａに隣接する吸入口１７８と、アーチ状ガイ
ド面１７６ｂに隣接する吐出口１８０とを備える。吐出
口１８０は空気予熱室８０はを介して燃焼部１８に連通
する。
【００２２】図４、図６において、ステータガイド１７
４は吸入口１７８と吐出口１８０との間に延びていて、
吸入口１７８に隣接していてエアフイルタ（図示せず）
から空気をロータディスク１６６，１６８に偏向させる
偏向ガイド１７４ａと、複数のバケット開閉部１７４ｂ
と、複数のアーチ状バイパス通路１７４ｃとを備える。
ロータディスク１６６，１６８はボルト１４４により、
出力軸３４に固定されていて環状溝１８２を備え、この
中にステータガイド１７４が収納されている。ロータデ
ィスク１６６，１６８はそれぞれフライホイールディス
ク１８４，１８６と、複数の円弧状ロータブレード１８
４ａ、１８６ａを備える。ロータブレード１８４ａ，１
８６ａの凹部は回転方向に対面している。ロータブレー
ド１８４ａ，１８６ａの軸方向端部は環状溝１８２に沿
うように半径方向に延びていて、周期的にバケット開閉
部１７４ｂと係合して空気の逆戻りを防止する。ロータ
１７０の回転時に吸入口１７８の空気はバケット１８４
ａ，１８６ａにより移動され、ガイド部１７４ａから後
段のロータブレード１８４ａ，１８６ａに給送され、バ
イパス通路１７４ｃを介して後段のブレードに送られ
る。このようにして、空気は連続的に高圧で吐出口１８
０に圧送される。
【００２３】
【効果】以上より明らかなように、本発明の水素エンジ
ン、動力システムおよびこれにより駆動される車両によ
れば、石油資源枯渇化問題を容易に解決し、大気汚染や
地球温暖化対策に極めて有効となり、貢献度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施例による水素エンジンを
組み込んだ動力システムを搭載した車両のブロック図で
ある。
【図２】図１の水素エンジンの部分断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶの断面図である。
【図５】図２のタービンのステータとタービンロータと
の関係図である。
【図６】図２のコンプレッサのステータとロータとの関
係図である。
【符号の説明】
１０水素エンジン、１２動力システム、 １４車両、１
５給水部、１６水／燃料変換部、１８燃焼部、２０膨張
機、２１凝縮器、２３ラジエータ、２４空気圧縮部、２
８プラズマ電源、４４整流器、４６バッテリ、４８パワ
ーコンバータ、５０モータ／発電機

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮空気供給部と、水燃料供給部と、水燃
    料を水素リッチ燃料に変換する水／燃料変換部と、圧縮
    空気と水素リッチ燃料を燃焼させて動力ガスを発生させ
    る燃焼部と、動力ガスを膨張させて出力軸に動力を発生
    させる膨張部とを備え、水／燃料変換部が水燃料供給部
    と膨張部とに連通するアークプラズマ反応室と、アーク
    プラズマ反応室内に配置されたアーク電極と、アーク電
    極に隣接してアークプラズマ反応室に充填され、微小ア
    ークプラズマを発生させるための微小アーク通路を備え
    る固形状炭素材からなるアークプラズマ反応装置を備
    え、水燃料が微小アーク通路内を通過しながらアークプ
    ラズマの存在下で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料
    を生成する水素エンジン。
  2. 【請求項２】請求項１において、圧縮空気供給部がコン
    プレッサを備え、膨張部がコンプレッサに連結されたタ
    ービンを備え、さらに、出力軸に接続された交流発電機
    と、交流出力を直流出力に変換する整流器と、直流出力
    に接続されてアーク電極にプラズマ電力を供給するプラ
    ズマ電源を備える水素エンジン。
  3. 【請求項３】請求項１において、さらに、膨張部の膨張
    ガスを冷却して凝縮水を得る凝縮器と、凝縮水を水燃料
    として水／燃料変換部に循環するリサイクルラインとを
    備える水素エンジン。
  4. 【請求項４】請求項２において、さらに、第１、第２、
    第３ゾーンを有するエンジンハウジングと、エンジンハ
    ウジングに形成されていてコンプレッサと燃焼部とを連
    通させる圧縮空気通路と、燃焼部とタービンとを連通さ
    せるジェット通路と、燃焼部に水を噴射する水噴射部と
    を備え、水燃料変換部と燃焼部が互いに隣接して第一ゾ
    ーンに収納され、コンプレッサおよびタービンがそれぞ
    れ第２、第３ゾーンに収納される水素エンジン。
  5. 【請求項５】請求項４において、プラズマ電極が固形状
    炭素材に隣接する多相交流電極を備え、プラズマ電源が
    多相交流電源からなる水燃料エンジン。
  6. 【請求項６】圧縮空気供給部と、水燃料供給部と、水燃
    料を水素リッチ燃料に変換する水／燃料変換部と、圧縮
    空気と水素リッチ燃料を燃焼させて動力ガスを発生させ
    る燃焼部と、動力ガスを膨張させて出力軸に動力を発生
    させる膨張部と、出力軸により駆動されて交流出力を発
    生する交流発電機と、交流出力を直流出力に変換する整
    流器と、整流器に接続されて直流出力を充電するバッテ
    リと、バッテリに接続されてプラズマ電力を水／燃料変
    換部に供給するプラズマ電源とを備え、水／燃料変換部
    が水燃料供給部と燃焼部とに連通するアークプラズマ反
    応室と、アークプラズマ反応室に配置されたプラズマ電
    極と、プラズマ電極に隣接してアークプラズマ反応室に
    充填され、水燃料の微小流を通過させるとともに微小ア
    ークプラズマを発生させるための微小アーク通路を形成
    する固形状炭素材からなるアークプラズマ反応装置を備
    え、水燃料が微小アーク通路を通過しながらアークプラ
    ズマの存在下で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料を
    生成する動力システム。
  7. 【請求項７】車輌本体と、車輌本体に搭載された動力シ
    ステムと、動力システムにより駆動される推進装置とを
    備え、 動力システムが圧縮空気供給部と、水燃料供給部と、水
    燃料を水素リッチ燃料に変換する水／燃料変換部と、圧
    縮空気と水素リッチ燃料を燃焼させて動力ガスを発生さ
    せる燃焼部と、動力ガスを膨張させて出力軸に動力を発
    生させる膨張部と、出力軸により駆動されて交流出力を
    発生する交流発電機と、交流出力を直流出力に変換する
    整流器と、整流器に接続されて直流出力を充電するバッ
    テリと、バッテリに接続されてプラズマ電力を水／燃料
    変換部に供給するプラズマ電源とを備え、水／燃料変換
    部が水燃料供給部と燃焼部とに連通するアークプラズマ
    反応室と、アークプラズマ反応室に配置されたプラズマ
    電極と、プラズマ電極に隣接してアークプラズマ反応室
    に充填され、水燃料の微小流を通過させるとともに微小
    アークプラズマを発生させるための微小アーク通路を形
    成する固形状炭素材からなるアークプラズマ反応装置を
    備え、水燃料が微小アーク通路を通過しながらアークプ
    ラズマの存在下で炭素材と接触反応して水素リッチ燃料
    を生成する車輌。
  8. 【請求項８】請求項７において、さらに、車輌本体前部
    に配置されたラジエータと、ラジエータの冷却水により
    膨張部の膨張ガスから凝縮水を得る凝縮器と、凝縮水を
    水／燃料変換部に循環させるリサイクルラインを備える
    車輌。
  9. 【請求項９】請求項７において、さらに、整流器とバッ
    テリとに接続されて交流出力と直流出力との間でパワー
    変換を行うパワーコンバータと、パワーコンバータに接
    続されて推進装置を駆動するモータ／発電機を備え、モ
    ータ発電機で発生した回生電力をパワーコンバータを介
    してバッテリに充電する車輌。
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