【事件の表示】
　特許第３２９０３９５号「燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム及び直接接触式水蒸気凝縮器」の請求項９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　本件特許異議の申立てを却下する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３２９０３９５号の手続の経緯は、次のとおりである。
出願日　　　　　平成　９年１１月２５日
設定登録　　　　平成１４年　３月２２日
公報発行　　　　平成１４年　６月１０日
特許異議申立　　平成１４年１２月１０日
取消理由通知　　平成１５年　３月１８日
訂正請求　　　　平成１５年　６月　２日
特許異議意見書　平成１５年　６月　２日
　　　
２．訂正の適否についての判断
２−１．訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
訂正事項ａ．
　請求項９を削除する。
訂正事項ｂ．
　請求項１０を請求項９に繰り上げ、更に、独立請求項として次のとおり訂正する。
「【請求項９】内部を多孔付き半円状棚板を縦に複数段組み合わせた構造とし、燃料電池排ガスが下部に導かれ、上部および燃料電池排ガス入口近傍から散水されたガス冷却水との直接接触により排ガス冷却を行うことにより、凝縮水回収を可能とする直接接触式水蒸気凝縮器であって、前記多孔付き半円状棚板が開口比１５ないし３０％であり、棚板１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７mmであり、かつガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数が６ないし１４枚であることを特徴とする直接接触式水蒸気凝縮器。」　
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、請求項９を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、かつ新規事項を追加するものでも実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｂは、請求項１０を請求項９に繰り上げ、更に独立形式に記載を改めるものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、かつ新規事項を追加するものでも実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
２−３．結論
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第３項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。　
　
３．特許異議申立についての判断
　異議申立がなされた訂正前の請求項９に係る発明は、訂正の結果削除され、特許異議の申立ての対象が存在しないので、この特許異議の申立ては、不適法な申立てであって、その補正をすることができないものである。
　したがって、本件特許異議の申立ては、特許法第１２０条の６第１項で準用する特許法第１３５条の規定によって却下すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年６月２５日（２００３．６．２５）
【訂正の要旨】
　特許請求の範囲の請求項９を削除する。また、請求項９に従属する請求項１０を独立請求項とし、これを以下のように新たな請求項９とする補正を行う。
　「
【請求項９】　内部を多孔付き半円状棚板を縦に複数段組み合わせた構造とし、燃料電池排ガスが下部に導かれ、上部および燃料電池排ガス入口近傍から散水されたガス冷却水との直接接触により排ガス冷却を行うことにより、凝縮水回収を可能とする直接接触式水蒸気凝縮器であって、前記多孔付き半円状棚板が開口比１５ないし３０％であり、棚板１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７ｍｍであり、かつガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数が６ないし１４枚であることを特徴とする直接接触式水蒸気凝縮器。
（５４）【発明の名称】
燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム及び直接接触式水蒸気凝縮器
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　原燃料ガスを改質器によりより改質して得られる水素と空気中の酸素を反応させることにより電気エネルギーと熱エネルギーを発生する燃料電池と、
　前記燃料電池の改質器より排出される改質器燃焼排ガスと燃料電池の空気極より排出される空気極排ガスから凝縮水を回収する凝縮水回収部
　からなる燃料電池システムにおいて、
　前記凝縮水回収部が前記改質器燃焼排ガスと前記空気極排ガスからなる排ガスの供給を受け、前記排ガスの水分の回収を行う直接接触式水蒸気凝縮器を備え、
　前記直接接触式水蒸気凝縮器の下部に凝縮水貯水部を備え、
　前記凝縮水貯水部に炭酸ガス除去を行う脱炭酸手段とリン酸の除去を行う脱リン酸手段、および水位検知装置を備え、
　前記凝縮水貯水部と冷却塔を接続する配管中に循環ポンプを備え、
　前記循環ポンプに対して凝縮水貯水部でない側に、凝縮水の一方を前記脱炭酸手段に、他方を前記冷却塔の２方路に分岐させる分岐弁を備え、
　前記冷却塔に対して凝縮水貯水部でない側に、凝縮水の一方を前記直接接触式水蒸気凝縮器に、他方を燃料電池を冷却する電池冷却水補充のための水処理装置の２方路に分岐させる流量調整弁を備え、
　前記凝縮水貯水部に蓄えられた水を、前記冷却塔を介して前記直接接触式水蒸気凝縮器との間で循環させることにより前記排ガスから水回収することを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項２】　請求項１記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記直接接触式水蒸気凝縮器の最上部に排ガス出口、上部に散水口、下部に排ガス入口と前記排ガス入口近傍に噴霧ノズルを備えてなるガス冷却部と、
　前記ガス冷却部と第１の仕切板で仕切られた脱炭酸手段と、前記脱炭酸手段と第２の仕切板で仕切られた脱リン酸手段からなる凝縮水貯水部と
を備えていることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項３】　請求項２記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記散水口および前記噴霧ノズルが前記循環水配管により流量調整弁と接続されていることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項４】　請求項１、２又は３記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記直接接触式水蒸気凝縮器の内部に多孔付き半円状棚板を備え、
　前記多孔付き半円状棚板が相対しながら縦方向に等間隔に設置されていることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項５】　請求項４記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記多孔付き半円状棚板が開口比１５ないし３０％であり、棚板１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７ｍｍであり、かつガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数が６ないし１４枚であることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項６】　請求項１、２、３、４又は５記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記脱炭酸手段が外部の空気を取り入れる空気取り入れ口を有するジェットポンプ付きノズルにより構成され、
　前記ノズルが凝縮水貯水部の下部側面に、側面に沿う方向に向けて備えていることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項７】　請求項１、２、３、４、５又は６記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記脱リン酸手段が透水性に富むリテーナと前記リテーナを挟む貯水部の底部から水面上までの高さを持つ２枚の金属製金網を一対として、複数対の前記リテーナを挟んだ金属製金網でなる第３の仕切板で仕切られ、
　前記金属製金網が直流電源を介して相互に電気的に接続され、
　かつ凝縮水貯水部と電気的に絶縁された状態で備えていることを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　【請求項８】　請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムにおいて、
　前記流量調整弁が前記水位検知装置と電気的に接続され、前記凝縮水貯水部の水位が上昇すると流量調整弁が開き前記燃料電池水処理装置へ送水されて燃料電池を冷却する電池冷却水の補給水として再利用することを特徴とする燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム。
　
【請求項９】　内部を多孔付き半円状棚板を縦に複数段組み合わせた構造とし、燃料電池排ガスが下部に導かれ、上部および燃料電池排ガス入口近傍から散水されたガス冷却水との直接接触により排ガス冷却を行うことにより、凝縮水回収を可能とする直接接触式水蒸気凝縮器であって、前記多孔付き半円状棚板が開口比１５ないし３０％であり、棚板１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７ｍｍであり、かつガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数が６ないし１４枚であることを特徴とする直接接触式水蒸気凝縮器。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、燃料電池排ガスから水の回収および回収した水の処理を行う燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム及び直接接触式水蒸気凝縮器に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　図２は従来の燃料電池からの水回収例を示す構成説明図である。図において、１０１は燃料電池システム、１０２は改質器、１０３は改質器内バーナ、１０４は改質器燃焼排ガス供給配管、１０５は空気極排ガス供給配管、１０６は排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器、１０７は２次冷却水循環ポンプ、１０８は２次冷却水、１０９は冷却塔、１１０は排気管、１１１は凝縮水配管、１１２は水タンク、１１３は凝縮水ポンプ、１１４は水処理装置、１１５はイオン交換樹脂、１１６は空気極、１１７は燃料極、１１８は冷却部、１１９は熱利用装置、１２０は水蒸気分離器、１２１は水蒸気、１２２は水蒸気、１２３は電池冷却水、１２４は都市ガス、１２５は空気である。
　【０００３】
　まず、原燃料である都市ガス１２４と燃料電池システム１０１内の水蒸気分離器１２０から供給される水蒸気１２２を混合した混合ガスが、改質器１０２へと供給され、都市ガス１２４と水蒸気分離器１２０から供給される水蒸気１２２とを反応させて主燃料である水素が生成される。改質器１０２内では都市ガス（メタンを主成分とする炭化水素）１２４と水蒸気１２２を触媒上で反応させて水素を生成する水蒸気改質反応が行われる。この反応は吸熱反応であるので、改質器１０２を一定温度に維持するために、燃料極１１７から排出される余剰水素を改質器１０２内のバーナ１０３で燃焼させている。この結果、改質器１０２からの燃焼排ガスは炭酸ガス、水蒸気、窒素、酸素の混合ガスとして排出される。この改質器燃焼排ガスは、改質器燃焼排ガス供給配管１０４を通って、排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器１０６に導かれる。
　【０００４】
　一方、空気極１１６と燃料極１１７において発電反応により発生した熱は、冷却部１１８において電池冷却水１２３により熱回収される。熱回収した電池冷却水は水蒸気分離器１２０を介して、吸収式冷凍機等の熱利用装置１１９に導かれる。また空気１２５中の酸素が発電反応に使われた空気極１１６の排ガスおよび発電反応により生成した水蒸気は、水蒸気、窒素、酸素の混合ガスとして空気極１１６から空気極排ガス供給配管１０５により導かれて、やはり排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器１０６に導かれ、内部で改質器燃焼排ガスと混合される。
　【０００５】
　従来から排ガスからの水回収には、金属面を介した隔壁式熱交換器である排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器１０６が用いられている。図２に見られるように、２次冷却水循環ポンプ１０７により循環力を与えられて循環して冷却塔１０９で放熱される２次冷却水１０８は、排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器１０６において改質器燃焼排ガスと空気極排ガスの混合排ガスとの間で熱交換を行う。
　【０００６】
　上述の熱交換により、排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器１０６において改質器燃焼排ガスと空気極排ガスの混合排ガスは冷却される。その結果、排ガス中に含まれる水蒸気は凝縮し、凝縮水が発生する。この凝縮水は凝縮水配管１１１を通って水タンク１１２に回収される。また、残りの排ガス成分は、排気管１１０により外気へと放出される。水タンク１１２に蓄積された凝縮水は、凝縮水ポンプ１１３を介して水処理装置１１４に送られて、内部のイオン交換樹脂１１５によりわずかに残存している炭酸ガスおよびリン酸等の除去を行って純水とした後、燃料電池冷却水の補給水として再利用される。なお、補給水を純水とするのは、その低電気伝導率により空気極および燃料極における電気的絶縁を確保するためである。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　従来の燃料電池からの水回収においては、水蒸気凝縮器として金属面を介したガス−水系および水−水系の隔壁式水蒸気凝縮器を用いていた。この隔壁式水蒸気凝縮器は高価で、かつ体積および質量も大きい。また、排ガス冷却により生成した凝縮水を回収するための水タンクが必要となるため、燃料電池システム本体のコストおよび容積を増加させてしまう欠点を有していた。また、凝縮水中に含まれる炭酸ガスおよびリン酸の除去は水処理装置中のイオン交換樹脂によって行われており、処理水の電気伝導率を一定値以内に保つため前記イオン交換樹脂を２ないし３カ月毎に交換する必要があった。さらに、凝縮水中に含まれるリン酸が隔壁式水蒸気凝縮器内および凝縮水配管内に付着するため、これを除去するための清掃が、燃料電池を停止させて水蒸気凝縮器内部全般および凝縮水配管内に渡って必要となるという欠点を有していた。
　【０００８】
　本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、極めて経済的でコンパクトであり、かつ保守の容易な燃料電池用直接接触式凝縮水回収システム及び直接接触式水蒸気凝縮器を提供することを目的とする。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために本発明は、改質器排ガスと空気極排ガスの混合ガスである燃料電池排ガスを直接接触式水蒸気凝縮器の下部に導き、上部および排ガス入口近傍から散水されたガス冷却水との直接接触により排ガス冷却を行うことにより、低い圧力損失で高効率な凝縮水回収を可能とすることを特徴とする。
　【００１０】
　また本発明は、前記直接接触式水蒸気凝縮器の内部を多孔付き半円状棚板を縦に複数段組み合わせた構造とし、前記多孔付き半円状棚板が開口比（前記直接接触式水蒸気凝縮器の横断面積に対する棚板の非占有面積の割合を示す）１５ないし３０％であり、棚板１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７ｍｍであり、かつガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数が６ないし１４枚であることを特徴とする。
　【００１１】
　また本発明は、凝縮水貯水部から循環ポンプを介して冷却塔に送られる凝縮水の一部を再び凝縮水貯水部の脱炭酸手段に戻し、外壁から内部に向かって側面に沿うように取り付けられかつ外気を取り入れる空気取り入れ口を持ったジェットポンプ付きノズルから動力不要のジェットポンプ効果により前記空気取り入れ口から吸い込まれた空気と共に前記凝縮水貯水部内に噴出する。これにより、排ガス凝縮水中に含まれる炭酸ガス成分をガス化して除去し、空気排出口より排出することが可能となることを特徴とする。
　【００１２】
　また本発明は、前記脱炭酸手段に隣接して、水面より低い高さを持つ第２の仕切板で前記脱炭酸手段と仕切られた脱リン酸手段を設け、前記脱リン酸手段を透明性に富むリテーナを挟んだ水面より高い高さの２枚の金属金網でなる第３の仕切板で垂直に複数仕切った構造とし、前記２枚の金属製金網間に直流電圧を印加して電気分解を行うことによりリン酸の除去を可能とし、また前記金網の交換により清掃が容易となることを特徴とする。
　【００１３】
　従来の燃料電池用凝縮水回収システムとは、隔壁式水蒸気凝縮器に比べ安価、小型であり高効率な直接接触式水蒸気凝縮器を適用し、特別な脱炭酸装置が不要となる点、およびリン酸除去と清掃が容易に行え、高価なイオン交換樹脂の交換頻度が減少する点が大きく異なる。
　【００１４】
　【発明の実施の形態】
　以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
　図１は本発明の一実施形態例を示す構成説明図、図２は図１の直接接触式水蒸気凝縮器の一例を示す拡大斜視図、図３は図１の多孔付き半円状棚板の一例を示す拡大平面図である。図において、１は燃料電池システム、２は改質器内バーナ、３は改質器、４は改質器燃焼排ガス供給配管、５は空気極排ガス供給配管、６は直接接触式水蒸気凝縮器、７は直接接触式水蒸気凝縮器排ガス入口、８はガス冷却部、９は多孔付き半円状棚板、９０１は半円状棚板９に設けられた多数の孔、１０はガス冷却水入口、１１はガス冷却水噴霧ノズル、１２はガス冷却水、１３は排気管、１４は第１の仕切板、１５は空気バブリング用噴出水配管、１６は脱炭酸手段、１７は空気取り入れ口、１８はジェットポンプ付きノズル、１９は空気排出口、２０は第２の仕切板、２１は脱リン酸手段、２２はリテーナを挟む２枚の金属製金網からなる第３の仕切板、２３は直流電源装置、２４は凝縮水貯水部、２５は水位検知装置、２６は凝縮水出口、２７は循環ポンプ、２８は分岐弁、２９は冷却塔、３０は流量調整弁、３１は電池冷却水ポンプ、３２は水処理装置、３３はイオン交換樹脂、３４は空気極、３５は燃料極、３６は冷却部、３７は熱利用装置、３８は水蒸気分離器、３９は水蒸気、４０は水蒸気、４１は電池冷却水、４２は都市ガス、４３は空気である。図２に示すように、直接接触式水蒸気凝縮器６の内部には多孔付き半円状棚板９が相対しながら縦方向に等間隔に複数段組み合わせて設置され、前記多孔付き半円状棚板９には、図３に示すように多数の孔９０１が設けられる。なお、図２においてガス冷却水噴霧ノズル１１を省略し、図２および図３において、孔９０１の一部を省略する。
　【００１５】
　すなわち、改質器内バーナ２の燃焼により改質器３から排出される改質器燃焼排ガスは改質器燃焼排ガス供給配管４により、また空気極３４より排出される空気極排ガスは空気極排ガス供給配管５により導かれて改質器燃焼排ガス供給配管４と合流し、双方の排ガスが混合された後、直接接触式水蒸気凝縮器６の下部排ガス入口７に送られる。
　【００１６】
　直接接触式水蒸気凝縮器６の内部のガス冷却部８において、排ガスは複数の多孔付き半円状棚板９で仕切られた内部を蛇行しながら上昇し、上部のガス冷却水入口１０および排ガス入口近傍の噴霧ノズル１１より散水されたガス冷却水１２と対向流で直接接触することによりガス冷却を行い、排ガス中の水蒸気を凝縮する。このとき多孔付き半円状棚板９は、低圧力損失でかつ高効率にガスの冷却を行うための最適な開口比、孔数、孔径および棚板間隔により構成されている。
　【００１７】
　ガス冷却水１２により十分に冷却された排ガスは、排気管１３から排出される。排ガスを冷却したガス冷却水１２と回収された凝縮水は、第１の仕切板１４で仕切られた直接接触式水蒸気凝縮器の凝縮水貯水部２４に落下し、蓄えられる。
　【００１８】
　一方、循環ポンプ２７および分岐弁２８を介して冷却塔２９に送られる凝縮水の一部は空気バブリング用噴出水配管１５を通って凝縮水貯水部２４の底部側面の脱炭酸手段１６に導かれ、外部に空気取り入れ口１７を持つジェットポンプ付きノズル１８から、ジェットポンプ効果により空気取り入れ口１７から吸い込まれた空気と共に凝縮水貯水部２４の内部に噴出し、内部に回転水流を発生させる。噴出された空気は、排ガス凝縮水中に含まれる炭酸ガスを脱気作用により除去して凝縮水貯水部２４の上部に設けられた空気排出口１９より外部に排出される。
　【００１９】
　空気によりバブリングされた凝縮水は、第２の仕切板２０を通った後、次の脱リン酸手段２１において、設置されている複数の、第３の仕切板２２であるリテーナを挟む２枚の金属製金網を通過する。前記の２枚の金網間には直流電源装置２３により直流電圧が印加されており、通過する際に排ガス凝縮水中に含まれるリン酸はリン酸化合物として析出され除去される。析出したリン酸化合物は前記金網をリテーナごと交換することにより容易に除去される。
　【００２０】
　脱リン酸された凝縮水は、凝縮水出口２６を経て循環ポンプ２７により分岐弁２８を介して冷却塔２９に送られ、冷却される。冷却塔２９で冷却された後、流量調整弁３０を介して、一方は再び直接接触式水蒸気凝縮器６の上部のガス冷却水入口１０および下部排ガス入口７近傍の噴霧ノズル１１より散水され、他方は電池冷却水ポンプ３１を介して水処理装置３２に送られる。この凝縮水は前記脱炭酸手段１６および脱リン酸手段２１において脱炭酸および脱リン酸処理が施されているものの、前記脱炭酸手段１６および脱リン酸手段２１での除去対象外成分である鉄イオン等が溶存しているため、前記水処理装置３２内部のイオン交換樹脂３３によりこれらを除去して純水とした後、電池冷却水の補給水として空気極３４および燃料極３５の冷却部３６へ送られる。なお、前記流量調整弁３０は凝縮水貯水部２４に設置された水位検知装置２５と電気的に接続され、凝縮水貯水部２４の水位により流量調整弁３０の開度調整が行われ、電池冷却水ポンプ３１へ向かう流量が制御されている。
　【００２１】
　本発明の燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムでは、改質器３の排ガスと空気極３４の排ガスの混合ガスである燃料電池排ガスを直接接触式水蒸気凝縮器６の下部に導き、上部のガス冷却水入口１０および排ガス入口７近傍の噴霧ノズル１１から散水されたガス冷却水１２と直接接触させてガス冷却を行う。この際、排ガス中に含まれる水蒸気が冷却され、潜熱を放出して凝縮する。この凝縮水は、上部および排ガス入口近傍から散水させたガス冷却水と共に直接接触式水蒸気凝縮器６の最下部に設けられた凝縮水貯水部２４に蓄えられる。
　【００２２】
　このとき、ガス冷却を行う多孔付き半円状棚板９の開口比が１５％未満の場合、排ガスの圧力損失が増大し、３０％を超える場合はガス冷却効率が低下するため不適当となる。また棚板９の１ｍ２当たりの孔数が３２００個未満の場合、ガス冷却効率の低下を招き、４０００個を超える場合はガス冷却効率の上昇が認められるものの極めてわずかな上昇であるため、加工コストを考慮すると不適当となる。棚板９の孔径については３ｍｍ未満の場合ガス冷却水の落下量が減少して冷却効率が低下し、７ｍｍを超える場合は冷却水が柱状に落下して排ガスとの接触面積が著しく減少するため、やはり冷却効率が低下して不適当となる。さらにガス冷却部８の高さ１ｍ当たりの棚板９の枚数が６枚未満の場合はガス冷却水の散水口から凝縮水貯水部２４までの所要落下時間、即ち排ガスとガス冷却水の接触時間が短くなるためガスの冷却効率が低下し、１４枚を超える場合はガス冷却効率が上昇するものの排ガスの蛇行が急になることから圧力損失が増大し不適当となる。
　【００２３】
　従って多孔付き半円状棚板９は、開口比１５ないし３０％であり、棚板９の１ｍ２当たりの孔数が３２００ないし４０００個でその孔径が３ないし７ｍｍであり、かつガス冷却部８の高さ１ｍ当たりの棚板９の枚数が６ないし１４枚としている。
　【００２４】
　一方、凝縮水貯水部２４から循環ポンプ２７を介して冷却塔２９へ送られる水の一部を再度凝縮水貯水部２４の脱炭酸手段１６に戻し、ジェットポンプ付きノズル１８から前記凝縮水貯水部２４内に噴出させる。このジェットポンプ付きノズル１８は直接接触式水蒸気凝縮器６外に空気取り入れ口１７を持っており、水を噴出させる際、ジェットポンプ効果により空気取り入れ口１７から吸い込まれた空気を共に噴出させる。
　【００２５】
　また、このジェットポンプ付きノズル１８は、縦円筒形をした凝縮水貯水部２４の底部側面に沿って取り付けられているため、凝縮水貯水部２４内に回転水流が発生し、上部のガス冷却水入口１０から散水させたガス冷却水、排ガスからの凝縮水および噴出された空気が十分に接触しながら撹拌される。これにより、排ガス凝縮水中に含まれる炭酸ガスが、炭酸ガス濃度の極めて低い空気と接触することにより、脱気作用により除去される。
　【００２６】
　炭酸ガスを脱気した空気は、別に設けられた空気排出口１９より外部に排出される。このとき、直接接触式水蒸気凝縮器６の上部にあるガス冷却部８とは、第１の仕切板１４により仕切られているため、炭酸ガスが再度排ガスに取り込まれることがない。また排ガスと混合しないため、排ガス中の水蒸気分圧低下を招く恐れがない。従って排ガス中の水蒸気の凝縮温度を低下させて凝縮水回収量を減少させる恐れがない。
　【００２７】
　このようにして脱炭酸されて蓄えられた凝縮水は、次に第２の仕切板２０を通って、第３の仕切板２２である金属製金網で仕切られた脱リン酸手段２１に導かれる。この脱リン酸手段２１には、透水性に富むリテーナを挟みかつ相互を電気的に接続して直流電圧が印加されている、底部から水面上までの高さを持つ２枚の金属製金網でなる第３の仕切板２２が複数設置されている。凝縮水がこの金網間を通過する際、凝縮水中に含まれるリン酸は金属と反応しリン酸化合物として析出する。このリン酸化合物は水に不溶であるためリテーナに吸着させることが可能であり、これによってリン酸の除去を行う。ここで金網の材質としては、安価なアルミニウムが最も好ましく、容易にリン酸と反応しゲル状のリン酸アルミニウムを析出するためリテーナに吸着させやすい特長があるが、その他に鉄、銅等であってもよい。
　【００２８】
　また、清掃はこの金網をリテーナごと交換することにより、容易に可能となる。このようにしてリン酸の除去を行った凝縮水は、循環ポンプ２７を介して冷却塔２９へ送られる。これにより、排ガスからの水回収と回収した凝縮水の脱炭酸および脱リン酸が１台で一括して行うことが可能となる。凝縮水は冷却塔２９で冷却された後、流量調整弁３０を介して直接接触式水蒸気凝縮器６の上部に導かれ、ガス冷却水１２として再び散水される。なお、凝縮水貯水部２４には前記流量調整弁３０と電気的に接続された水位検知装置２５が設置されており、排ガスからの凝縮水が徐々に増加して規定の水位を超えた場合には電気信号により流量調整弁３０が開き、余剰の凝縮水は電池冷却水としてポンプ３１および水処理装置３２を介して再び空気極および燃料極冷却部３６に導かれ、再利用される。
　【００２９】
　【実施例】
　上記実施形態例について実験によりその効果の確認を行った。即ち１ｋｇ当たり０．１７ｋｇの水蒸気と０．０９ｋｇの炭酸ガス、および微量のリン酸を含む１７０℃の排ガス１１５０ｋｇを下部排ガス入口７から送り込み、また水温３０℃で流量１８０００ｋｇ／ｈのガス冷却水１２を直接接触式水蒸気凝縮器６に送って排ガスの冷却を行った。このとき多孔付き半円状棚板９は、開口比２５％、１ｍ２当たりの孔数３６５０個、孔径５ｍｍおよびガス冷却部高さ１ｍ当たりの棚板の枚数を８枚とした。
　【００３０】
　この結果、排ガスは排気管１３において４８℃まで冷却され、１３５ｋｇの凝縮水が得られた。また凝縮水中１Ｌ中の炭酸ガス濃度は０．００２ｇ、リン酸濃度は１ｐｐｍ未満に抑えられた。この結果から明らかなように、本発明により高効率な凝縮水回収と、脱炭酸及び脱リン酸が容易に、かつ一括して行えることが確認された。
　【００３１】
　またこれら脱炭酸及び脱リン酸処理により水処理装置中のイオン交換樹脂の交換頻度を従来の２ないし３カ月から、５ないし６カ月毎に延伸できることが確認された。
　【００３２】
　さらに、直接接触式水蒸気凝縮器および凝縮水貯水部の体積は０．６５ｍ３であり、従来の隔壁式水蒸気凝縮器および凝縮水回収用水タンクを用いた場合と比較して、体積比で約６０％の小型化が図られた。
　【００３３】
　【発明の効果】
　以上述べたように本発明によれば、直接接触式水蒸気凝縮器のガス冷却部と第１の仕切板で仕切られ、下部にジェットポンプ付きノズルを有する脱炭酸手段と、前記脱炭酸手段とを仕切る第２の仕切板およびリテーナを挟む２枚の金属製金網が複数設置されてなる第３の仕切板を有する脱リン酸手段から構成される凝縮水貯水部、排ガス入口、ガス冷却部、凝縮水出口からなる極めて単純な構造の直接接触式水蒸気凝縮器により、改質器燃焼排ガスと空気極排ガスからの水の回収と、炭酸ガスとリン酸の除去が可能となる。
　【００３４】
　また、リン酸除去のための清掃は、第３の仕切板の交換という形で極めて容易に行うことが可能となる。この結果、従来の高価でかつ大容積、重量物である隔壁式水蒸気凝縮器や水タンクが不要となり、かつ高価なイオン交換樹脂の交換頻度が減少するため、本発明は極めて経済的でコンパクトであり、かつ保守の容易な燃料電池用直接接触式凝縮水回収システムおよび直接接触式水蒸気凝縮器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の一実施形態例を示す構成説明図である。
　【図２】
　図１の直接接触式水蒸気凝縮器の一例を示す拡大斜視図である。
　【図３】
　図１の多孔付き半円状棚板の一例を示す拡大平面図である。
　【図４】
　従来の燃料電池凝縮水回収システムの一例を示す構成説明図である。
　【符号の説明】
　１…燃料電池システム
　２…改質器内バーナ
　３…改質器
　４…改質器燃焼排ガス供給配管
　５…空気極排ガス供給配管
　６…直接接触式水蒸気凝縮器
　７…直接接触式水蒸気凝縮器排ガス入口
　８…ガス冷却部
　９…多孔付き半円状棚板
　１０…ガス冷却水入口
　１１…ガス冷却水噴霧ノズル
　１２…ガス冷却水
　１３…排気管
　１４…第１の仕切板
　１５…空気バブリング用噴出水配管
　１６…脱炭酸手段
　１７…空気取り入れ口
　１８…ジェットポンプ付きノズル
　１９…空気排出口
　２０…第２の仕切板
　２１…脱リン酸手段
　２２…リテーナを挟む２枚の金属製金網からなる第３の仕切板
　２３…直流電源装置
　２４…凝縮水貯水部
　２５…水位検知装置
　２６…凝縮水出口
　２７…循環ポンプ
　２８…分岐弁
　２９…冷却塔
　３０…流量調整弁
　３１…電池冷却水ポンプ
　３２…水処理装置
　３３…イオン交換樹脂
　１０１…燃料電池システム
　１０２…改質器
　１０３…改質器内バーナ
　１０４…改質器燃焼排ガス供給配管
　１０５…空気極排ガス供給配管
　１０６…排ガス水回収用ガス−水系隔壁式水蒸気凝縮器
　１０７…２次冷却水循環ポンプ
　１０８…２次冷却水
　１０９…冷却塔
　１１０…排気管
　１１１…凝縮水配管
　１１２…水タンク
　１１３…凝縮水ポンプ
　１１４…水処理装置
　１１５…イオン交換樹脂