エンジン10は、燃焼室21に、酸素と、燃料としての水素と、作動ガスとしてのアルゴンからなるガスと、を供給する。上流側凝縮部70は、燃焼室からの排ガスを大気と熱交換することにより、排ガスに含まれる水蒸気を凝縮して一次凝縮水となし、一次凝結水を分離したガスを一次凝縮水分離後ガスとして排出する。一次凝縮水は貯水タンク100に貯留される。下流側凝縮部80は、貯水タンク100に貯留された凝縮水の気化潜熱を利用して、一次凝縮水分離後ガスに含まれる水蒸気を更に凝縮して二次凝縮水となし、一次凝縮水分離後ガスから二次凝縮水を分離したガスを排出することにより、作動ガスの比熱比が著しく低下することを回避する。