JP6685861B2 - 排ガス含有水分回収装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、排ガス含有水分回収装置に関する。

火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備、例えば火力発電プラントが多量の水を使用することは広く知られている。ここで多量の水の内容は、例えば、蒸気復水器において蒸気を冷却して水に戻す為に必要な冷却用水、ボイラー水から保守の為に抜き取られた量を補填する為に必要なボイラー補給水、そして火力源として石炭を使用する場合における石炭粉や石炭殻の舞い上がりを防止するとともに石炭の自然発火を防止する為に必要な散水用水である。従って、従来は前述した如き設備は多量の水を容易に得ることが可能な海岸近傍又は大河近傍に設置せざるを得ず、設備の設置場所が制約されている。

しかも、火力を得る為の燃料、例えば石炭，石油そして天然ガス等が前記設置場所の近傍で得られない場合には、遠方の燃料産出地から燃料を設備まで運搬する必要があり、この運搬の為に多額の費用や多くのエネルギーを必要としている。

そこで近年は、蒸気復水器を空冷式とすることが提案されている。空冷式蒸気復水器を使用した場合、蒸気復水器は冷却用水を必要としないので、設備は海岸近傍又は大河近傍に設置しなくとも良くなり、設備の設置場所の選定条件が緩やかになる。従って、設備を燃料産出地の近傍に設置することが出来る可能性が高まる。この結果として、燃料の運搬に要する費用やエネルギーを大きく減少させることが出来る。

しかしながら、空冷式蒸気復水器を使用した場合でも依然として、少なくともボイラー補給水が、さらに火力源として石炭を使用する場合には散水用水も必要である。

海岸近傍又は大河近傍でない場合、設備の為に使用可能な外部の水量は少なく、設備の為に使用しなければならない外部の水量は可能な限り減らしたいという要望が存在している。

特開２０００−３２５７４２号公報 特開２０１３−１０４６４３号公報 特開２０１５−１０１９６５号公報

本発明が解決しようとする課題は、火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備の為に使用しなければならない外部の水量を従来に比べ効率的に大きく減少させることが出来る排ガス含有水分回収装置を提供することである。

実施形態は、火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備において使用されボイラーから排出される排ガスに含有されている水分を回収する排ガス含有水分回収装置であり、前記排ガスを重力作用方向と交差する排ガス流れ方向に導く排ガス導管に介在されたラジエータ部材を備える。このラジエータ部材は、重力作用方向及び排ガス流れ方向に細長く重力作用方向及び排ガス流れ方向と交差する幅方向の寸法が重力作用方向及び排ガス流れ方向の寸法よりも小さい排ガス流路を夫々が規定していて前記幅方向に相互に離間して配置された複数のラジエータ管を含む。前記ラジエータ部材は、前記複数のラジエータ管の上方、前記幅方向における両外側のラジエータ管の外側方、前記幅方向における前記複数のラジエータ管の相互間の隙間、そして前記複数のラジエータ管の下方への前記排ガス導管からの排ガスの流れを阻止し前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路へと前記排ガス導管からの排ガスの流れを導く。この実施形態の排ガス含有水分回収装置はさらに、前記ラジエータ部材に設けられ前記複数のラジエータ管の相互間の隙間に冷却用気体を通過させる冷却用気体送気装置と、前記ラジエータ部材の前記複数の排ガス流路の下部に設けられた水排出管路と、水分捕集ユニットと、を備える。水排出管路は、前記複数のラジエータ管の相互間の隙間を通過した冷却用気体により冷却された前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路を通過する前記排ガスから回収され重力の作用により前記排ガス流路の下部に到達した水を前記ラジエータ部材の外部に排出する。水分捕集ユニットは、前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中に前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い複数配置され、前記幅方向に相互に離間し夫々が前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い広がり前記排ガス流路中の排ガスに接触し前記排ガス中に含有されている水分を捕える複数の捕水シートを夫々が含む。

実施形態の排ガス含有水分回収装置を使用した、火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備の排ガス処理システムを概略的に示す図である。 実施形態の排ガス含有水分回収装置の全体の外観を概略的に示す斜視図である。 実施形態の排ガス含有水分回収装置を流れる排ガスの温度と実施形態の排ガス含有水分回収装置を流れる冷却用気体との間の温度差が、実施形態の排ガス含有水分回収装置を排ガスが流れる間に小さくなることを概略的に説明する為の図である。 図２の排ガス含有水分回収装置を排ガスの流れの上流側から概略的に示す正面図である。 図２の排ガス含有水分回収装置を重力作用方向の上方から概略的に示す上面図である。 図２の排ガス含有水分回収装置を重力作用方向及び排ガスの流れ方向と直交する幅方向から概略的に示す側面図である。 図２の排ガス含有水分回収装置のラジエータ部材の複数のラジエータ管の夫々の排ガス流路中に配置された複数の水分捕集ユニットを概略的に示す斜視図である。 図５に示されている水分捕集ユニットの重力作用方向における上端部と下端部の組立固定要素の近傍の幅方向に沿った横断面を拡大して示す横断面図である。 図５及び図６の水分捕集ユニットの複数の捕水シートの１枚を排ガスの流れ方向及び重力作用方向と直交する幅方向から概略的に示す側面図である。 図５及び図６の水分捕集ユニットの複数の捕水シートの夫々における排ガスからの水分回収作用を概略的に示す捕水シートの一部分の幅方向における拡大された断面図である。 図２の排ガス含有水分回収装置のラジエータ部材の複数のラジエータ管の夫々の排ガス流路中における複数の水分捕集ユニットの配置を幅方向から概略的に示す図である。 図２の排ガス含有水分回収装置のラジエータ部材の複数のラジエータ管の夫々の排ガス流路中における複数の水分捕集ユニットの配置の第１変形例を幅方向から概略的に示す図である。 図２の排ガス含有水分回収装置のラジエータ部材の複数のラジエータ管の夫々の排ガス流路中における複数の水分捕集ユニットの配置の第２変形例を幅方向から概略的に示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態の排ガス含有水分回収装置１０を使用した、蒸気のエネルギーを利用する設備の排ガス処理システムを概略的に示している。

この実施形態の排ガス含有水分回収装置１０を使用した排ガス処理システムは、火力を得る為の燃料として、例えば石炭，石油又は天然ガスを利用している設備において使用されていて、この設備は例えば火力発電所である。

排ガス処理システムは、火力を使用して蒸気を発生させる為のボイラー１０２から排出された排ガスを煙突１０４まで導く煙道を構成している排ガス導管に順次介在された脱硝器１０６，熱交換器１０８，熱回収器１１０，電気集塵装置１１２，脱硫装置１１４，排ガス含有水分回収装置１０，そして排ガス昇圧器１１６を備える。

脱硝器１０６は、ボイラー１０２から排出された排ガスに含まれている窒素酸化物ＮＯｘを除去する。熱交換器１０８は、ボイラー１０２から排出された排ガスの熱で熱交換流体を加熱する。熱交換流体は例えば空気であることが出来る。熱交換器１０８で加熱された熱交換流体は設備やその周辺で種々の目的の為に使用されるが、例えば熱交換流体が空気でありボイラー１０２の火力源が石炭である場合には、石炭をボイラー１０２で燃焼させる前に予熱する為に使用することが出来る。熱回収器１１０は熱交換器１０８からの排ガスから更に熱交換により熱を回収し、ここで回収された熱もまた設備やその周辺で種々の目的の為に使用される。電気集塵装置１１２は、排ガス中から煤煙を除去する。脱硫装置１１４は、排ガスに含まれている硫黄酸化物ＳＯｘを除去する。脱硫装置１１４から排出された直後の排ガスは、温度が略５０℃であり相対湿度が略９９％である。そして排ガス含有水分回収装置１０は、排ガス中に含まれている水分を回収する。排ガス昇圧器１１６は、ボイラー１０２から排出された後に脱硝器１０６，熱交換器１０８，熱回収器１１０，電気集塵装置１１２，脱硫装置１１４，そして排ガス含有水分回収装置１０を通過することにより圧力が低下した排ガスに圧力を付加し、排ガスを煙突１０４から速やかに排出させる。

図２は、実施形態の排ガス含有水分回収装置１０の全体の外観を概略的に示している。

この実施形態において前記排ガス処理システムの煙道を構成している排ガス導管は、少なくとも排ガス含有水分回収装置１０の上流側及び下流側に隣接した排ガス導管の部分が排ガスＥＧを重力作用方向Ｇと交差する方向、好ましくは水平方向Ｈに、導くよう構成されている。さらに、詳細には、排ガス含有水分回収装置１０の上流側に隣接した排ガス導管の部分は排ガス含有水分回収装置１０に近づくに従い排ガス導管の半径方向に徐々に寸法を拡大させる拡大ダクト１２Ａとして構成されていて、そして排ガス含有水分回収装置１０の下流側に隣接した排ガス導管の部分は排ガス含有水分回収装置１０から遠ざかるに従い排ガス導管の半径方向に徐々に寸法を縮小させる縮小ダクト１２Ｂとして構成されている。

排ガス含有水分回収装置１０は、排ガス導管の拡大ダクト１２Ａの拡大出口開口と縮小ダクト１２Ｂの拡大入口開口との間に介在され、これら拡大出口開口及び拡大入口開口に排ガス漏れを生じさせることなく連結されているラジエータ部材１４を備えている。

ラジエータ部材１４は、拡大ダクト１２Ａの拡大出口開口から縮小ダクト１２Ｂの拡大入口開口まで排ガスＥＧを重力作用方向Ｇと交差する方向、好ましくは水平方向Ｈに、導くよう構成されている。ラジエータ部材１４はさらに、このように導かれている排ガスＥＧに直接接触させることなく排ガスＥＧの流れ方向と交差する方向、この実施形態では重力作用方向Ｇとは正反対の方向、に冷却用気体ＣＧ、この実施形態では空気、を通過させるようにも構成されている。冷却用気体ＣＧの温度は、ラジエータ部材１４を通過する排ガスＥＧの温度よりも低い。

このようにラジエータ部材１４に冷却用気体ＣＧを通過させる為に排ガス含有水分回収装置１０は、ラジエータ部材１４に設けられた冷却用気体送気装置１６を備えている。この実施形態では冷却用気体送気装置１６はラジエータ部材１４の上部に配置されていて、送気ファン装置を有する。

脱硫装置１１４からラジエータ部材１４に向かう排ガスＥＧは、排ガス導管の拡大ダクト１２Ａを通過する間に排ガス導管の半径方向に拡散して圧力が減少され流れ速度が低下された状態でラジエータ部材１４に流入する。ラジエータ部材１４に流入した拡散された状態の排ガスＥＧは、ラジエータ部材１４中を排ガス導管の縮小ダクト１２Ｂに向かい低速度で時間を掛けて移動する間に、冷却用気体ＣＧにより冷却される。この結果、排ガスＥＧ中の水分は過飽和状態となり水滴を生じさせる。冷却用気体ＣＧはラジエータ部材１４の表面も冷却して前記表面の温度を排ガスＥＧの露点温度以下にするので、この表面に触れた排ガスＥＧ中の水分は結露して水滴を生じさせる。

図３には、排ガス含有水分回収装置１０において、ラジエータ部材１４中における排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差がラジエータ部材１４中における排ガスＥＧの移動距離に応じて急速に小さくなることが概略的に示されている。

このようにして生じた水滴は重力の作用によりラジエータ部材１４中を前記冷却用気体と直接接触することなく重力作用方向Ｇに落下する。

排ガス含有水分回収装置１０はさらに、ラジエータ部材１４中でこのようにして生じ落下した水滴を回収しラジエータ部材１４の外部に排出させる為にラジエータ部材１４の下部に設けられている水排出管路１８を備えている。

次に、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃを参照しながら図２中の排ガス含有水分回収装置１０についてより詳細に説明する。

図４Ａは、図２の排ガス含有水分回収装置１０を、排ガス含有水分回収装置１０中を流れる排ガスＥＧの流れの上流側から概略的に示す正面図である。図４Ｂは、図２の排ガス含有水分回収装置１０を重力作用方向Ｇの上方から概略的に示す上面図である。図４Ｃは、図２の排ガス含有水分回収装置１０を重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向と直交する幅方向Ｗから概略的に示す側面図である。

排ガス含有水分回収装置１０のラジエータ部材１４は、重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に細長く重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向と交差する幅方向Ｗの寸法が重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向の寸法よりも小さい排ガス流路ＥＧＰを夫々が規定している複数のラジエータ管１４Ａを含んでいる。そして複数のラジエータ管１４Ａは、幅方向Ｗに相互に離間して配置されている。この実施形態において、排ガスＥＧの流れ方向は水平方向Ｈであり、複数のラジエータ管１４Ａは幅方向Ｗに相互に等間隔に離間して配置されている。

夫々の排ガス流路ＥＧＰには排ガスＥＧが流されるので、複数のラジエータ管１４Ａの夫々は排ガスＥＧ中の成分により腐食されない材料、例えばステンレス、により形成されている。

ラジエータ部材１４は、複数のラジエータ管１４Ａの上方，幅方向Ｗにおける両外側のラジエータ管１４Ａの外側方，幅方向Ｗにおける複数のラジエータ管１４Ａの相互間の隙間，そして複数のラジエータ管１４Ａの下方への排ガス導管からの排ガスの流れを阻止し複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰのみへと排ガス導管からの排ガスＥＧの流れを導くよう構成されている。

より詳細には、幅方向Ｗにおける両外側のラジエータ管１４Ａの外側方は外側板１４Ｂにより覆われている。外側板１４Ｂは、対応する外側のラジエータ管１４Ａの外側面から幅方向Ｗに離れて前記外側面の全体を覆う本体１４Ｂ−１と、排ガスＥＧの流れ方向における前記外側面の上流縁及び下流縁の夫々の全体に渡り重力作用方向Ｇに延出していて本体１４Ｂ−１に連続している上流端部１４Ｂ−２及び下流端部１４Ｂ−３を含む。

外側のラジエータ管１４Ａの外側面と対応する外側板１４Ｂの本体１４Ｂ−１，上流端部１４Ｂ−２及び下流端部１４Ｂ−３で囲まれた空間は冷却用気体ＣＧの為の通路となっている。

排ガスＥＧの流れ方向における上流側及び下流側に位置する外側板１４Ｂの上流端部１４Ｂ−２及び下流端部１４Ｂ−３は、これらに沿って流れる排ガスＥＧに生じる抵抗を出来る限り小さくするよう滑らかに傾斜した外形状であって良い。

複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間は、複数のラジエータ管１４Ａにおいて幅方向Ｗで相互に対向する内側面の排ガスＥＧの流れ方向における上流縁及び下流縁の夫々の全体に渡り重力作用方向Ｇに延出している上流端板１４Ｃ及び下流端板１４Ｄにより覆われて塞がれている。複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間は、複数のラジエータ管１４Ａにおいて幅方向Ｗで相互に対向する内側面の排ガスＥＧの流れ方向における上流縁及び下流縁の夫々を上流端板１４Ｃ及び下流端板１４Ｄにより覆われ塞がれることにより冷却用気体の為の通路となっている。

排ガスＥＧの流れ方向における上流側及び下流側に位置する上流端板１４Ｃ及び下流端板１４Ｄは、これらに沿って流れる排ガスＥＧに生じる抵抗を出来る限り小さくするよう滑らかに傾斜した外形状であって良い。

複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間の上端及び外側のラジエータ管１４Ａの外側面と対応する外側板１４Ｂとの間の空間の上端は、上蓋部材１４Ｅの内部空間により覆われていて、上蓋部材１４Ｅに冷却用気体送気装置１６が設けられている。上蓋部材１４Ｅの周壁の下端部は、外側板１４Ｂの外面の上端部、上流端板１４Ｃ及び下流端板１４Ｄの外面の上端部、そして複数のラジエータ管１４Ａにおける排ガスＥＧの流れ方向の上流端面及び下流端面の上端部に密着されている。

その為に、冷却用気体送気装置１６が動作すると、ラジエータ部材１４の下方の冷却用気体としての空気が、複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間の下端及び外側のラジエータ管１４Ａの外側面と対応する外側板１４Ｂとの間の空間の下端を介しこれらの隙間及び空間に吸い込まれる。これらの隙間及び空間に吸い込まれた空気は、これらの隙間及び空間を重力作用方向Ｇとは正反対の方向に向かい通過した後に、図４Ａに２点鎖線の矢印で示されている如く、複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間の上端及び外側のラジエータ管１４Ａの外側面と対応する外側板１４Ｂとの間の空間の上端を介し上蓋部材１４Ｅの内部空間に流入し、さらにこの内部空間から冷却用気体送気装置１６に吸い上げられて外部に排出される。

また幅方向Ｗにおける複数のラジエータ管１４Ａの相互間の隙間及び幅方向Ｗの両外側のラジエータ管１４Ａの外側方へと向かう排ガス導管からの排ガスＥＧの流れは、外側板１４Ｂの上流端部１４Ｂ−２及び下流端部１４Ｂ−３、そして上流端板１４Ｃ及び下流端板１４Ｄにより阻止されている。この結果として、前記隙間及び前記外側方を介した複数のラジエータ管１４Ａの上方及び下方への排ガス導管からの排ガスＥＧの流れが阻止されている。

従って、排ガス導管の拡大ダクト１２Ａによりラジエータ部材１４に導入されてきた排ガスＥＧは複数のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰのみを通過して排ガス導管の縮小ダクト１２Ｂに到達する。複数のラジエータ管１４Ａは排ガス導管の拡大ダクト１２Ａの拡大出口開口の全体に渡り配置されていて、複数のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰは重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に細長く延出しているので、複数のラジエータ管１４Ａは排ガスＥＧの流れに大きな抵抗を生じさせない。

ラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰのみを通過する排ガスＥＧは、外側のラジエータ管１４Ａの外側面と対応する外側板１４Ｂとの間の通路及び複数のラジエータ管１４Ａの幅方向Ｗにおける相互間の隙間を通過する冷却用気体ＣＧとは直接接触せず、複数のラジエータ管１４Ａの夫々において排ガス流路ＥＧＰを取り囲んでいる周壁を介して間接的に接触することにより冷却用気体ＣＧにより熱を奪われ温度が低下される。この結果、前述した如く、排ガスＥＧに含まれている水分が過飽和状態となり水滴を生じさせる。また、複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰの内表面の温度が排ガスＥＧに含まれている水分の露点温度以下になり、前記内表面に接触した排ガスＥＧに含まれている水分を結露させて小滴を生じさせる。これらの水滴は重力により重力作用方向Ｇに落下する。

個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰは重力作用方向Ｇに向かい開口した下方開口を有している。従って、排ガス流路ＥＧＰ中で排ガスＥＧから生じ重力作用方向Ｇに落下した水滴は、ラジエータ部材１４の下部に設けられている水排出管路１８により回収される。

この実施形態において水排出管路１８は、個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰの前記下方開口を覆う集水部材１８Ａと、複数のラジエータ管１４Ａの複数の排ガス流路ＥＧＰに対応した複数の集水部材１８Ａに連通した水回収管１８Ｂと、を含む。個々の集水部材１８Ａは、図４Ａ及び図４Ｃ中に示されている如く、対応するラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰの前記下方開口の幅方向Ｗの両側縁及び排ガスＥＧの流れ方向の上流縁及び下流縁の夫々から斜め下方に幅方向Ｗ及び前記流れ方向の中心に向かい傾斜した細長い四角錐形状をしている。そして、水回収管１８Ｂは複数の集水部材１８Ａの夫々の頂点部位で夫々の内部空間に連通している。即ち、ラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰにおいて排ガスＥＧから生じさせられ重力作用方向Ｇに落下した水滴は水排出管路１８の複数の集水部材１８Ａにより収集された後に水回収管１８Ｂを介して排ガス含有水分回収装置１０の外部に回収される。

この実施形態の排ガス含有水分回収装置１０は、そこを通過する排ガスＥＧからの水分回収効率をさらに上げることを目的として、図５中に示されている如く、複数のラジエータ管１４Ａの個々の排ガス流路ＥＧＰ中に重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に沿い配置された複数の水分捕集ユニット２０を備えている。

複数の水分捕集ユニット２０の夫々は、幅方向Ｗに相互に離間し夫々が重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に沿い広がり排ガス流路ＥＧＰ中の排ガスＥＧに接触し排ガスＥＧ中に含有されている水分を捕える複数の捕水シート２０Ａを含む。この実施形態において複数の捕水シート２０Ａの夫々は略０．１ｍｍ〜略１ｍｍの厚さを有する。

排ガス流路ＥＧＰ中の排ガスＥＧの流れに対し、排ガス流路ＥＧＰ中で前述した如く夫々が重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に沿い広がっている複数の捕水シート２０Ａは、排ガス流路ＥＧＰ中を流れる排ガスＥＧに対し大きな抵抗、即ち圧力損失、を生じさせることがない。

複数の水分捕集ユニット２０の夫々の複数の捕水シート２０Ａは、個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中の排ガスＥＧに対する接触面積を拡大させている。

複数の水分捕集ユニット２０の夫々は、複数の捕水シート２０Ａの上方を覆う上壁部ＵＷとともに幅方向Ｗに於ける両外側の捕水シート２０Ａを外側から覆う両外側の側壁部ＳＷとを有する捕水シート覆い枠２０Ｂを含んでいる。そして、図５中に示されている如く、重力作用方向Ｇにおいて上下に隣接して配置されている２つの水分捕集ユニット２０中で上方に位置する水分捕集ユニット２０の補水シート覆い枠２０Ｂの両外側の側壁部ＳＷの下端が、下方に位置する分捕集ユニット２０の補水シート覆い枠２０Ｂの上壁部ＵＷに載置されている。

図５及び図６中に示されている如く、夫々の水分捕集ユニット２０において、補水シート覆い枠２０Ｂの両外側の側壁部ＳＷの上端部位で排気ガスＥＧの流れ方向に相互に離間した複数、この実施形態では２つ、の位置及び前記両外側の側壁部ＳＷの下端部位で排気ガスＥＧの流れ方向に相互に離間した複数、この実施形態では２つ、の位置に、前記両外側の側壁部ＳＷ間を幅方向Ｗに延出した組立固定要素２０Ｃが固定されている。組立固定要素２０Ｃは、例えばボルトとナットの組み合わせであることが出来る。

そして、前記両外側の側壁部ＳＷ間で組立固定要素２０Ｃには相互に同じ厚さの複数のスペーサ２０Ｄが支持されているとともに、複数の捕水シート２０Ａの上端部位又は下端部位が支持されている。組立固定要素２０Ｃ上で複数の捕水シート２０Ａの夫々の上端部位又は下端部位は隣接する２つのスペーサ２０Ｄ間に挟持されていて、複数の捕水シート２０Ａは複数のスペーサ２０Ｄのお蔭で幅方向Ｗに相互に等間隔に配置されている。この実施形態では、複数の捕水シート２０Ａの相互間の間隔は、夫々の捕水シート２０Ａの表面に付着した水滴が隣接する捕水シート２０Ａの表面に付着出来ない距離である。

図７には、図５及び図６の水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａの１枚が、排ガスＥＧの流れ方向及び重力作用方向Ｇと直交する幅方向Ｗから概略的に示されている。捕水シート２０Ａは、基材ＢＭ（図８参照）の幅方向Ｗにおける両側面の少なくとも一方、この実施形態では両方、に、疎水層ＳＬと疎水層ＳＬ中に点在された複数の親水層ＩＬとを有する。

前述した如く個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中で冷却用気体ＣＧにより間接的に冷却されて過飽和状態になった排ガスＥＧ中の水分は微小水滴の白煙となる。そして前述した如く、微小水滴は相互に接触して重力により落下するほどの大きさの水滴になるのであるが、排ガス流路ＥＧＰを通過中に重力により落下するほどの大きさの水滴にならない微小水滴も存在している。

水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａは、排ガス流路ＥＧＰを通過中に重力により落下するほどの大きさの水滴にならない微小水滴を、重力により落下するほどの大きさの水滴にまで積極的に成長させるよう機能する。即ち、複数の水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａ無しではラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰを通過中に重力により落下するほどの大きさの水滴にならない微小水滴を、複数の水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａは、重力により落下するほどの大きさの水滴にまで積極的に成長させる。

この結果として、排ガスＥＧは冷却用気体ＣＧによって大気温度付近まで冷却され、これにより発生した過飽和水は、排ガス含有水分回収装置１０のラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰの夫々の複数の水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａにより回収されるので、排ガス含有水分回収装置１０を通過した後の排ガスＥＧは、大気温度と同等の温度の湿りガスとなる。従って排ガスＥＧが排ガス含有水分回収装置１０通過後に排ガス昇圧器１１６により加圧されて煙突１０４から外部に排出される際に、排ガスＥＧと大気との温度差に起因して発生する水蒸気による白色化を抑制することが出来る。

図８には、図５及び図６の水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａの夫々における排ガスＥＧからの水分回収作用が概略的に示されている。

捕水シート２０Ａの親水層ＩＬは、水分に対する親和性が強いので、そこに接触又は接近した前述した微小水滴２２の白煙を吸着する。その結果、時間の経過とともに吸着された微小水滴２２は、親水層ＩＬの表面で、この表面に対し大きな接触角ＣＡＬを有する水膜２４に成長する。

成長した水膜２４はやがて重力により親水層ＩＬの下側の疎水層ＳＬに移動し、水との親和性の無い疎水層ＳＬの表面上で疎水層ＳＬの表面に対し小さな接触角ＣＡＳを有する水滴２６になる。疎水層ＳＬの表面上のこの水滴２６は、直ちに重力の作用により下方の水分捕集ユニット２０の補水シート覆い枠２０Ｂの上壁部ＵＷに向かい落下する。その後、上方の水分捕集ユニット２０の補水シート覆い枠２０Ｂの中を通過する排ガスＥＧに押され上壁部ＵＷ上を排ガスＥＧの流れ方向に移動した後、排ガスＥＧの流れ方向の下流側の上壁部ＵＷの下流端から水排出管路１８（図４Ａ及び図４Ｃ参照）の集水部材１８Ａに向かい落下し、前述した如く集水部材１８Ａから水回収管１８により排ガス含有水分回収装置１０の外部に回収される。

即ち、この実施形態の複数の水分捕集ユニット２０では、上方の水分捕集ユニット２０において排ガスＥＧの水蒸気から収集された水滴２６は、下方の水分捕集ユニット２０に流入しない。これによって、個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中で、図５中に示されている如く、重力作用方向Ｇに積層されている複数の水分捕集ユニット２０において、下方に位置する水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａの相互間の隙間に上方に位置する水分捕集ユニット２０で排ガスＥＧの水蒸気から収集された水滴２６が流入して、下方に位置する水分捕集ユニット２０が複数の捕水シート２０Ａによる前述した如き本来の水分回収機能を発揮することが出来なくなることが確実に阻止されている。

この実施形態の複数の水分捕集ユニット２０の夫々を構成している前述した種々の部材の全ては、当然のことながら排ガスＥＧ中の成分により腐食されない材料、例えばステンレス、により形成されている。

この実施形態においては、個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中で複数の水分捕集ユニット２０は、図５中に示されている如く、重力作用方向Ｇには相互に積層されているとともに排ガスＥＧの流れ方向には相互に離間して配置されている。

個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中で複数の水分捕集ユニット２０が排ガスＥＧの流れ方向には相互に離間して配置されていることにより、排ガスＥＧの流れ方向において個々の水分捕集ユニット２０の上流側には必ず排ガス流路ＥＧＰの内面の一部が露出された空間が存在する。

個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中で前記空間中に到達した排ガスＥＧは、この空間に露出していて前述した如く冷却用気体ＣＧにより冷却されている排ガス流路ＥＧＰの内面の一部により、排ガス流路ＥＧＰの内面から遠ざけられている個々の水分捕集ユニット２０中よりも良く冷却される。従って、前記空間中では、排ガスＥＧ中の水分は、過飽和により生成された微小水滴２２の白煙からの水滴の生成に加えて、排ガス流路ＥＧＰの内面の一部に接触することによる結露による水滴の生成も行われる。このことは、前記空間中では個々の水分捕集ユニット２０中よりも排ガスＥＧ中の水分の回収効率が高いことを意味するが、排ガスＥＧの流れの方向で前記空間の下流に位置する水分捕集ユニット２０では前記空間中では回収しきれなかった過飽和により生成された微小水滴２２の白煙からの水滴の生成を更に積極的に行うことが出来る。さらに、排ガスＥＧの流れの方向において水分捕集ユニット２０の上流側の前記空間で排ガスＥＧ中の水分の回収を効率良く行うことにより、水分捕集ユニット２０の複数の捕水シート２０Ａが排ガスＥＧ中に残留している微小水滴２２の白煙から過剰に水分を回収してしまうことによる複数の捕水シート２０Ａの相互間の隙間に生じた水滴による前記隙間の目詰りを防止することが出来る。

前述したことから、個々のラジエータ管１４Ａの排ガス流路ＥＧＰ中における排ガスＥＧの流れの方向での前記空間と水分捕集ユニット２０との１つの組み合わせの繰り返しが、排ガス流路ＥＧＰ中を通過する排ガスＥＧからの水分の回収効率を高めている。

前述した如く構成されている実施形態の排ガス含有水分回収装置１０を通過した後の排ガスＥＧには白煙となる微小水滴２２がほとんど残らないので、この実施形態の排ガス含有水分回収装置１０を使用した前述の排ガス処理システムの煙突１０４（図１参照）から排出される排ガスＥＧには白煙が含まれない。

実施形態のラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々において複数の水分捕集ユニット２０は、図９中に示されている如く、重力作用方向Ｗ及び排ガスＥＧの流れ方向に沿い等間隔に配置されていることが出来る。

［第１変形例］
図１０には、図２の排ガス含有水分回収装置１０のラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中における複数の水分捕集ユニット２０の配置の第１変形例が幅方向Ｗから概略的に示されている。

図１０中に示されているこの変形例においては、複数の水分捕集ユニット２０が、ラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中において、排ガスＥＧの流れ方向の下流側の領域ＤＲにのみ重力作用方向Ｗ及び排ガスＥＧの流れ方向に沿い配置されている。そして、夫々の排ガス流路ＥＧＰ中において、排ガスＥＧの流れ方向の上流側の領域ＵＲには水分捕集ユニット２０が全く配置されていない。

図３中に示されていた如く、排ガス含有水分回収装置１０において、ラジエータ部材１４中における排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差は、ラジエータ部材１４中における排ガスＥＧの移動距離に応じて急速に小さくなる。

排ガス流路ＥＧＰ中における排ガスＥＧの流れ方向の上流端では排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差が大きく、排ガスＥＧの過飽和蒸気量が大きい。そして、排ガスＥＧが排ガス流路ＥＧＰ中における上流側の領域ＵＲを通過する間に排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差が急速に小さくなるので、この間に過飽和蒸気は急速に微小水滴になり、さらに微小水滴が集まって重力で落下する程度の大きさの多量の小滴を生じさせる。また同時に、過飽和蒸気は、上流側の領域ＵＲに露出し前述した如く冷却用気体ＣＧにより冷却されて排ガスＥＧ中の水分の結露温度になっている排ガス流路ＥＧＰの内面に接触することにより結露し、重力で落下する程度の大きさの多量の小滴を生じさせる。

排ガス流路ＥＧＰ中の上流側の領域ＵＲにおいて重力で落下する程度の大きさになった多量の小滴は重量作用方向Ｇに落下し、前述した如くラジエータ部材１４の下方の水分排出管路１８（図２，図４Ａ，図４Ｂそして図４Ｃ参照）により排ガス含有水分回収装置１０の外部に排出されて回収される。

即ち、排ガス含有水分回収装置１０においてラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中に入ってきた排ガスＥＧの水分のかなりの部分を、排ガス流路ＥＧＰ中における上流側の領域ＵＲにおいて排ガス含有水分回収装置１０の外部に回収することが出来る。

しかしながら、排ガス流路ＥＧＰ中の上流側の領域ＵＲを通過して冷却用気体ＣＧとの間の温度差が小さくなった排ガスＥＧ中には、重力で落下する程度の大きさの小滴にはなれなかった過飽和蒸気の微小水滴が依然として存在している。このような微小水滴は、排ガス流路ＥＧＰ中の下流側の領域ＤＲ中に配置されている複数の水分捕集ユニット２０の夫々の複数の捕水シート２０Ａにより図８を参照して前述した如く効率よく集水され重力で落下する程度の大きさの小滴にされた後に、ラジエータ部材１４の下方の水分排出管路１８（図２，図４Ａ，図４Ｂそして図４Ｃ参照）により排ガス含有水分回収装置１０の外部に排出されて回収される。

この変形例では、排ガス含有水分回収装置１０においてラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中の上流側の領域ＵＲには水分捕集ユニット２０が配置されず、下流側の領域ＤＲのみに水分捕集ユニット２０が配置されている。従って、図１０中に示されているこの変形例は、図９中に示されている如くラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中に重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に等間隔に複数の水分捕集ユニット２０が配置されている場合に比べると、使用する水分捕集ユニット２０の数が少ないので、排ガス含有水分回収装置１０の構成を簡易にすることが出来て製造コスト及びメンテナンスコストを大きく低下させることが出来る。さらに、ラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの複数の排ガス流路ＥＧＰがこれらを通過する排ガスＥＧに与える抵抗が減少するので、ラジエータ部材１４を通過することによる排ガスＥＧの圧力損失が減少する。この結果、変形例のラジエータ部材１４を含む排ガス含有水分回収装置１０を使用した排ガス処理システムに於いては、排ガス含有水分回収装置１０の下流側の排ガス昇圧器１１６が、排ガスＥＧを煙突１０４から速やかに排出させるために排ガスＥＧに負荷しなければならない圧力が低下する。このことは、排ガス昇圧器１１６が必要とするエネルギーを削減出来ることを意味している。

［第２変形例］
図１１には、図２の排ガス含有水分回収装置１０のラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中における複数の水分捕集ユニット２０の配置の第２変形例が幅方向Ｗから概略的に示されている。

この変形例においては、図１１中に示されている如く、複数の水分捕集ユニット２０が、ラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中において、重力作用方向Ｇには等間隔で、排ガスＥＧの流れ方向では下流に向かうのに伴い大きな間隔で配置されている。

図３中に示されていた如く、排ガス含有水分回収装置１０において、ラジエータ部材１４中における排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差は、ラジエータ部材１４中における排ガスＥＧの移動距離に応じて急速に小さくなる。

排ガス流路ＥＧＰ中における排ガスＥＧの流れ方向の上流ほど排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差が大きく、排ガスＥＧの過飽和蒸気量が大きい。そして、排ガスＥＧが排ガス流路ＥＧＰ中を通過する間に排ガス流路ＥＧＰの上流ほど多くの量の過飽和蒸気が微小水滴になる。

しかしながら図１１中に示されている第２変形例は、排ガスＥＧの流れ方向におけるラジエータ部材１４の上流端に入って来る排ガスＥＧの温度と冷却用気体ＣＧとの間の温度差が小さくて、ラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの複数の排ガス流路ＥＧＰの夫々の上流側の領域で排ガスＥＧの水分の飽和蒸気量が少ない場合に有効である。

この変形例では、複数の水分捕集ユニット２０が、ラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中において、重力作用方向Ｇには等間隔で、排ガスＥＧの流れ方向では下流に向かうのに伴い大きな間隔で、即ち上流ほど小さな間隔で、配置されている。従って、排ガス流路ＥＧＰ中の排ガスＥＧの流れ方向における上流側で排ガスＥＧ中の水分が過飽和蒸気になるや否や、多数の水分捕集ユニット２０により積極的に捕水して回収する。さらには、排ガス流路ＥＧＰ中の排ガスＥＧの流れ方向における排ガスＥＧの移動距離が大きくなるのに伴い排ガスＥＧと冷却用気体ＣＧとの間の温度差がさらに小さくなり、排ガスＥＧ中の過飽和蒸気量がさらに少なくなる。この為、この変形例では、複数の水分捕集ユニット２０が、ラジエータ部材１４の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中において、重力作用方向Ｇには等間隔であるが、排ガスＥＧの流れ方向では下流に向かうのに伴い大きな間隔で配置されている。

即ち、この変形例では、複数の水分捕集ユニット２０が、排ガス流路ＥＧＰ中で生じる排ガスＥＧ中の過飽和蒸気量に対応して排ガス流路ＥＧＰ中に複数の水分捕集ユニット２０が配置されていることになる。

従って、図１１中に示されているこの変形例では、図９中に示されている如くラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの夫々の排ガス流路ＥＧＰ中に重力作用方向Ｇ及び排ガスＥＧの流れ方向に等間隔に複数の水分捕集ユニット２０が配置されている場合に比べると、使用する水分捕集ユニット２０の数が少ないので、排ガス含有水分回収装置１０の構成を簡易にすることが出来て製造コスト及びメンテナンスコストを大きく低下させることが出来る。さらに、ラジエータ部材１４中の複数のラジエータ管１４Ａの複数の排ガス流路ＥＧＰがこれらを通過する排ガスＥＧに与える抵抗が減少するので、ラジエータ部材１４を通過することによる排ガスＥＧの圧力損失が減少する。この結果、変形例のラジエータ部材１４を含む排ガス含有水分回収装置１０を使用した排ガス処理システムに於いては、排ガス含有水分回収装置１０の下流側の排ガス昇圧器１１６が、排ガスＥＧを煙突１０４から速やかに排出させるために排ガスＥＧに負荷しなければならない圧力が低下する。このことは、排ガス昇圧器１１６が必要とするエネルギーを削減出来ることを意味している。

以上詳述したことから明らかなように、前述した実施形態及び変形例に従った排ガス含有水分回収装置１０は、火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備の排ガス処理システム中で使用されて排ガス処理システムで処理された排ガス中に含まれている水分のほとんどを効率的に回収することが出来る。回収された水分の量は、前記設備の為に使用しなければならない水の量を満たし、従来は前記設備の為に外部から供給していた水を殆どなくすことができる、即ち前記設備の為に従来外部から供給することが必要であった水を効率的に大きく減少させることが出来る。

本発明の実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備において使用されボイラーから排出される排ガスに含有されている水分を回収する排ガス含有水分回収装置であって、
前記排ガスを重力作用方向と交差する排ガス流れ方向に導く排ガス導管に介在され、重力作用方向及び排ガス流れ方向に細長く重力作用方向及び排ガス流れ方向と交差する幅方向の寸法が重力作用方向及び排ガス流れ方向の寸法よりも小さい排ガス流路を夫々が規定していて前記幅方向に相互に離間して配置された複数のラジエータ管を含み、前記複数のラジエータ管の上方，前記幅方向における両外側のラジエータ管の外側方，前記幅方向における前記複数のラジエータ管の相互間の隙間，そして前記複数のラジエータ管の下方への前記排ガス導管からの排ガスの流れを阻止し前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路へと前記排ガス導管からの排ガスの流れを導くラジエータ部材と、
前記ラジエータ部材に設けられ、前記複数のラジエータ管の相互間の隙間に冷却用気体を通過させる冷却用気体送気装置と、
前記ラジエータ部材の前記複数の排ガス流路の下部に設けられ、前記複数のラジエータ管の相互間の隙間を通過した冷却用気体により冷却された前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路を通過する前記排ガスから回収され重力の作用により前記排ガス流路の下部に到達した水を前記ラジエータ部材の外部に排出する水排出管路と、
を備えたことを特徴とする排ガス含有水分回収装置。
［２］
前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中に前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い複数配置され、前記幅方向に相互に離間し夫々が前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い広がり前記排ガス流路中の排ガスに接触し前記排ガス中に含有されている水分を捕える複数の捕水シートを夫々が含む水分捕集ユニットを更に備えている、ことを特徴とする［１］に記載の排ガス含有水分回収装置。
［３］
前記幅方向における前記複数の捕水シートの夫々の両側面の少なくとも一方が疎水層と前記疎水層中に点在された複数の親水層とを有する、ことを特徴とする［２］に記載の排ガス含有水分回収装置。
［４］
前記複数の水分捕集ユニットの夫々が、前記複数の捕水シートの上方を覆う上壁部とともに前記幅方向に於ける両外側の捕水シートを外側から覆う両側壁部とを有する捕水シート覆い枠を含んでおり、
前記重力作用方向において上下に隣接して配置されている２つの水分捕集ユニット中で上方に位置する水分捕集ユニットの補水シート覆い枠の両側側壁部の下端が下方に位置する分捕集ユニットの補水シート覆い枠の上壁部に載置されている、ことを特徴とする［２］又は［３］に記載の排ガス含有水分回収装置。
［５］
前記排ガス流路中において前記複数の水分捕集ユニットは前記重力作用方向には相互に積層され前記排ガス流れ方向には相互に離間して配置されている、ことを特徴とする［２］乃至［４］のいずれかに記載の排ガス含有水分回収装置。
［６］
前記複数の水分捕集ユニットが、前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中において、前記排ガス流れ方向の下流側にのみ前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い配置されている、ことを特徴とする［２］乃至［５］のいずれかに記載の排ガス含有水分回収装置。
［７］
前記複数の水分捕集ユニットが、前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中において、前記重力作用方向には等間隔で、前記排ガス流れ方向では下流に向かうのに伴い大きな間隔で配置されている、ことを特徴とする［２］乃至［５］のいずれかに記載の排ガス含有水分回収装置。
［８］
前記排ガス流れ方向において排ガス含有水分回収装置よりも上流側に隣接した前記排ガス導管の部分が排ガス含有水分回収装置に近づくのに伴い前記排ガス導管の半径方向において徐々に寸法を拡大させる拡大ダクトとして構成されており、そして前記排ガス流れ方向において排ガス含有水分回収装置よりも下流側に隣接した前記排ガス導管の部分が排ガス含有水分回収装置から遠ざかるのに伴い前記排ガス導管の半径方向において徐々に寸法を縮小させる縮小ダクトとして構成されている、ことを特徴とする［１］乃至［７］のいずれかに記載の排ガス含有水分回収装置。

１０…排ガス含有水分回収装置、ＥＧ…排ガス、Ｇ…重力作用方向、Ｈ…水平方向、１２Ａ…拡大ダクト、１２Ｂ…縮小ダクト、１４…ラジエータ部材、１４Ａ…ラジエータ管、ＥＧＰ…排ガス流路、１４Ｂ…外側板、１４Ｂ−１…本体、１４Ｂ−２…上流端部、１４Ｂ−３…下流端部、１４Ｃ…上流端板、１４Ｄ…下流端板、１４Ｅ…上蓋部材、ＣＧ…冷却用気体、１６…冷却用気体送気装置、１８…水排出管路、１８Ａ…集水部材、１８Ｂ…水回収管、２０…水分捕集ユニット、２０Ａ…集水シート、ＳＬ…疎水層、ＩＬ…親水層、２０Ｂ…捕水シート覆い枠、ＵＷ…上壁部、ＳＷ…側壁部、２０Ｃ…組立固定要素、２０Ｄ…スペーサ、２２…微小水滴、ＣＡＬ…大きな接触角、ＣＳＬ…小さな接触角、２６…水滴、ＵＲ…上流側の領域、ＤＲ…下流側の領域。

Claims (7)

1. 火力を使用して発生させた蒸気のエネルギーを利用する設備において使用されボイラーから排出される排ガスに含有されている水分を回収する排ガス含有水分回収装置であって、
   前記排ガスを重力作用方向と交差する排ガス流れ方向に導く排ガス導管に介在され、重力作用方向及び排ガス流れ方向に細長く重力作用方向及び排ガス流れ方向と交差する幅方向の寸法が重力作用方向及び排ガス流れ方向の寸法よりも小さい排ガス流路を夫々が規定していて前記幅方向に相互に離間して配置された複数のラジエータ管を含み、前記複数のラジエータ管の上方、前記幅方向における両外側のラジエータ管の外側方、前記幅方向における前記複数のラジエータ管の相互間の隙間、そして前記複数のラジエータ管の下方への前記排ガス導管からの排ガスの流れを阻止し前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路へと前記排ガス導管からの排ガスの流れを導くラジエータ部材と、
   前記ラジエータ部材に設けられ、前記複数のラジエータ管の相互間の隙間に冷却用気体を通過させる冷却用気体送気装置と、
   前記ラジエータ部材の前記複数の排ガス流路の下部に設けられ、前記複数のラジエータ管の相互間の隙間を通過した冷却用気体により冷却された前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路を通過する前記排ガスから回収され重力の作用により前記排ガス流路の下部に到達した水を前記ラジエータ部材の外部に排出する水排出管路と、
   前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中に前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い複数配置され、前記幅方向に相互に離間し夫々が前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い広がり前記排ガス流路中の排ガスに接触し前記排ガス中に含有されている水分を捕える複数の捕水シートを夫々が含む水分捕集ユニットと、
   を備えたことを特徴とする排ガス含有水分回収装置。
2. 前記幅方向における前記複数の捕水シートの夫々の両側面の少なくとも一方が疎水層と前記疎水層中に点在された複数の親水層とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス含有水分回収装置。
3. 前記複数の水分捕集ユニットの夫々が、前記複数の捕水シートの上方を覆う上壁部とともに前記幅方向に於ける両外側の捕水シートを外側から覆う両側壁部とを有する捕水シート覆い枠を含んでおり、
   前記重力作用方向において上下に隣接して配置されている２つの水分捕集ユニット中で上方に位置する水分捕集ユニットの補水シート覆い枠の両側側壁部の下端が下方に位置する分捕集ユニットの補水シート覆い枠の上壁部に載置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス含有水分回収装置。
4. 前記排ガス流路中において前記複数の水分捕集ユニットは前記重力作用方向には相互に積層され前記排ガス流れ方向には相互に離間して配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の排ガス含有水分回収装置。
5. 前記複数の水分捕集ユニットが、前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中において、前記排ガス流れ方向の下流側にのみ前記重力作用方向及び前記排ガス流れ方向に沿い配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の排ガス含有水分回収装置。
6. 前記複数の水分捕集ユニットが、前記ラジエータ部材の前記複数のラジエータ管の夫々の前記排ガス流路中において、前記重力作用方向には等間隔で、前記排ガス流れ方向では下流に向かうのに伴い大きな間隔で配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の排ガス含有水分回収装置。
7. 前記排ガス流れ方向において排ガス含有水分回収装置よりも上流側に隣接した前記排ガス導管の部分が排ガス含有水分回収装置に近づくのに伴い前記排ガス導管の半径方向において徐々に寸法を拡大させる拡大ダクトとして構成されており、そして前記排ガス流れ方向において排ガス含有水分回収装置よりも下流側に隣接した前記排ガス導管の部分が排ガス含有水分回収装置から遠ざかるのに伴い前記排ガス導管の半径方向において徐々に寸法を縮小させる縮小ダクトとして構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の排ガス含有水分回収装置。