(57)【要約】【課題】凝縮管の外面に付着した凝縮水を効率的に排除して凝縮管の伝熱効率を高めることができる復水器を提供する。【解決手段】水蒸気Ｓの入口部２と、入口部２から水蒸気Ｓが導入される容器３と、水蒸気Ｓと熱交換を行う冷却水Ｒが導入される冷却水導入部４と、容器３内に設けられ、冷却水Ｒが内部を通過することで水蒸気Ｓを凝縮させる水平方向に延びる凝縮管５と、熱交換後の冷却水Ｒが排出される冷却水排出部６と、凝縮管５の重力方向下方に設けられ、水蒸気Ｓの凝縮水Ｗが排出される凝縮水排出部７と、凝縮管５の重力方向下方側の面から重力方向下方に向かって突出し、凝縮管５の外面に付着した凝縮水Ｗを下方に導く突出部２０と、を備える。【選択図】  図２
2017211096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気の入口部と、
前記入口部から前記水蒸気が導入される容器と、
前記水蒸気と熱交換を行う冷却水が導入される冷却水導入部と、
前記容器内に設けられ、前記冷却水が内部を通過することで前記水蒸気を凝縮させる水平方向に延びる凝縮管と、
前記熱交換後の前記冷却水が排出される冷却水排出部と、
前記凝縮管の重力方向下方に設けられ、前記水蒸気の凝縮水が排出される凝縮水排出部と、
前記凝縮管の重力方向下方側の面から重力方向下方に向かって突出し、前記凝縮管の外面に付着した前記凝縮水を下方に導く突出部と、
を備えることを特徴とする復水器。
【請求項２】
前記突出部の表面に親水性を有するコーティングが施された浸水部を備える請求項１に記載の復水器。
【請求項３】
前記突出部の表面に形成された凹状を成す浸水部を備える請求項１に記載の復水器。
【請求項４】
前記突出部は、前記凝縮管の延設方向に沿って延びる板状を成し、複数の前記浸水部が前記突出部の延設方向に所定の間隔で設けられる請求項２または請求項３に記載の復水器。
【請求項５】
前記突出部に設けられ、撥水性を有するコーティングが施された撥水部を備え、
前記撥水部と前記浸水部とが前記突出部の延設方向に交互に設けられる請求項４に記載の復水器。
【請求項６】
前記突出部に設けられ、前記凝縮水を前記浸水部に向かって導く多数のフィンが配置されるフィン配置部を備え、
前記フィン配置部と前記浸水部とが前記突出部の延設方向に交互に設けられる請求項４または請求項５に記載の復水器。
【請求項７】
前記突出部は、前記凝縮管の延設方向に沿って所定の間隔で複数突出した櫛歯状を成す請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の復水器。
【請求項８】
前記凝縮管の断面視において、前記凝縮管の重力方向下方側の２箇所に前記突出部が設けられ、それぞれの前記突出部は、その下端が互いに離れる方向に傾いて下方に突出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の復水器。
【請求項９】
前記凝縮管の重力方向下方側の前記２箇所の突出部の間に撥水性を有するコーティングが施された請求項８に記載の復水器。
【請求項１０】
１の前記凝縮管の鉛直下に他の前記凝縮管が設けられ、前記凝縮管の断面視において、前記１の凝縮管の前記突出部は、前記他の凝縮管から離れる方向に傾いて下方に突出する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の復水器。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の復水器を用いたことを特徴とする蒸気機関装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水蒸気を凝縮させる凝縮管を備える復水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電プラントや大型船舶などに用いられる蒸気機関装置において、水蒸気を水に戻すための復水器が設けられている。この復水器は、水蒸気を凝縮させる多数本の凝縮管を備えており、これらの凝縮管の内部を通過する冷却水と凝縮管の周囲の水蒸気とが熱交換を行うことで、水蒸気を凝縮させるようにしている。これらの凝縮管の外面が凝縮水で覆われると、凝縮水の液膜が熱抵抗となり、伝熱効率が低くなってしまうので、冷却水と水蒸気との熱交換が効率的に行えなくなる。そこで、凝縮管の外面に撥水加工を施すことで、凝縮管の外面に付着した凝縮水を滴状にし、その落下を促進させるものがある。また、凝縮水の液膜に電圧を付与することで、電気流体力学の効果により液膜を不安定化させて排出を促進するものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６４６９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−９４６７３号公報
【特許文献３】特開平６−２９４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
凝縮管の外面に付着した凝縮水は、凝縮管の下面側に集まって或る程度の大きさの滴状に成長し、凝縮管の下面から滴り落ちる。しかしながら、小さな滴状の凝縮水では、凝縮管に張り付く力が、凝縮水に加わる重力と比べて相対的に大きくなってしまい、凝縮水が凝縮管の下面側に移動し難くなるばかりか、凝縮水の下面側まで移動しても落ち難くなる。そのため、凝縮水が或る程度の大きさの滴状に成長するまで、凝縮管の下面側に留まってしまい、凝縮水を効率的に排除できないという課題がある。
【０００５】
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、凝縮管の外面に付着した凝縮水を効率的に排除して凝縮管の伝熱効率を高めることができる復水器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】
【０００６】
本発明の実施形態に係る復水器は、水蒸気の入口部と、前記入口部から前記水蒸気が導入される容器と、前記水蒸気と熱交換を行う冷却水が導入される冷却水導入部と、前記容器内に設けられ、前記冷却水が内部を通過することで前記水蒸気を凝縮させる水平方向に延びる凝縮管と、前記熱交換後の前記冷却水が排出される冷却水排出部と、前記凝縮管の重力方向下方に設けられ、前記水蒸気の凝縮水が排出される凝縮水排出部と、前記凝縮管の重力方向下方側の面から重力方向下方に向かって突出し、前記凝縮管の外面に付着した前記凝縮水を下方に導く突出部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態により、凝縮管の外面に付着した凝縮水を効率的に排除して凝縮管の伝熱効率を高めることができる復水器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】復水器を示す断面図。
【図２】第１実施形態の凝縮管を示す斜視図。
【図３】第１実施形態の凝縮管を示す断面図。
【図４】第１実施形態の突出部を示す正面図。
【図５】第２実施形態の突出部を示す正面図。
【図６】第３実施形態の突出部を示す正面図。
【図７】第４実施形態の突出部を示す正面図。
【図８】第４実施形態の浸水部を示す拡大断面図。
【図９】第５実施形態の凝縮管を示す断面図。
【図１０】第５実施形態の突出部を示す正面図。
【図１１】第６実施形態の凝縮管を示す断面図。
【図１２】第７実施形態の凝縮管を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、復水器について図１を用いて説明する。図１の符号１は、火力発電プラントや原子力発電プラントや大型船舶などにおいて、蒸気タービンなどの蒸気機関装置を駆動するために用いた動力用の水蒸気を水に戻すための復水器である。
【００１０】
図１に示すように、復水器１は、水蒸気Ｖの入口部２と、入口部２から水蒸気Ｖが導入される容器３と、水蒸気Ｖと熱交換を行う冷却水Ｒが導入される冷却水導入部４と、容器３内に設けられ、冷却水Ｒが内部を通過することで水蒸気Ｖを凝縮させる水平方向に延びる凝縮管５と、熱交換後の冷却水Ｒが排出される冷却水排出部６と、容器３の底部（凝縮管５の重力方向下方）に設けられ、水蒸気Ｖの凝縮水Ｗが排出される凝縮水排出部７と、を備える。
【００１１】
なお、入口部２は、容器３の上部に設けられている。この入口部２は、蒸気タービンの排気側と接続されている。この蒸気タービンを駆動させた水蒸気Ｖが入口部２に導かれる。そして、容器３の内部は、上方に設けられた入口部２から導入された水蒸気Ｖが導入されて凝縮される凝縮室８が設けられている。この凝縮室８に複数本の凝縮管５が設けられている。なお、凝縮室８に導入された水蒸気Ｖは、上方から下方に向かって流れる。また、本実施形態の凝縮管５は、断面視で円形状を成し、軸方向に直線状を成す管体である。これらの凝縮管が互いに平行を成すように配置されている。
【００１２】
さらに、容器３の内部には、凝縮管５を固定するための管板９，１０が設けられている。これらの管板９，１０には、多数の孔部が形成されている。これらの孔部に凝縮管５の各端部が挿通された状態で、凝縮管５と管板９，１０とが接合されている。さらに、管板９，１０は、容器３の内部を仕切るように設けられている。なお、容器３の内部が各管板９，１０でそれぞれ仕切られることで、冷却水Ｒが導入される導入室１１と、冷却水Ｒが排出される排出室１２とが形成される。
【００１３】
また、導入室１１は、冷却水導入部４から導入された冷却水Ｒで満たされる。そして、この導入室１１の冷却水Ｒが各凝縮管５の内部に導入される。それぞれの凝縮管５の内部を通過する冷却水は、凝縮管５を介して水蒸気Ｖと熱交換を行い、凝縮管５の周囲の水蒸気が凝縮されて凝縮水Ｗとなる。また、熱交換後の冷却水Ｒは、凝縮管５から排出室１２に排出される。排出室１２は、凝縮管５から排出された冷却水Ｒで満たされる。そして、排出室１２の冷却水Ｒが冷却水排出部６から排出される。なお、冷却水Ｒは、淡水であっても良いし、海水であっても良い。
【００１４】
なお、凝縮管５の外面（外周面）には、凝縮水Ｗが付着して液膜を形成する。この凝縮水Ｗは、重力の作用により凝縮管５の下面側（重力方向下方側の面）に移動し、この凝縮管５の下面から滴り落ちる。そして、滴り落ちた凝縮水Ｗは、容器３の底部の凝縮水排出部７から排出される。なお、この排出された凝縮水Ｗは、蒸気タービンを駆動する水蒸気を発生させるために再利用される。
【００１５】
復水器１において、水蒸気Ｖと冷却水Ｒとの熱交換の効率は、凝縮管５の総括熱伝達率Ｋに比例する。ここで、凝縮管５と冷却水Ｒとの熱伝達率をｈ１とし、凝縮管５自体の熱伝達率をｄ／λとし、凝縮管５と水蒸気Ｖとの熱伝達率をｈ２とすると、総括熱伝達率Ｋは、以下の数式（１）により定義される。
【００１６】
【数１】
2017211096.tif 000003
【００１７】
つまり、凝縮管５と水蒸気Ｖとの熱伝達率ｈ２が増加すると、総括熱伝達率Ｋが増加する。また、凝縮管５の表面積をＳとし、凝縮される水蒸気Ｖから冷却水Ｒに入る熱量（除熱量）をＱとし、水蒸気Ｖと冷却水Ｒとの温度差をΔＴとすると、総括熱伝達率Ｋと除熱量Ｑについて以下の数式（２）の関係が成立する。
【００１８】
【数２】
2017211096.tif 000004
【００１９】
つまり、総括熱伝達率Ｋを増加させた場合において、温度差ΔＴと凝縮管５の面積Ｓとが一定であれば、除熱量Ｑが増加される。また、除熱量Ｑと温度差ΔＴを一定とすれば、凝縮管５の面積Ｓを低減することができる。すなわち、総括熱伝達率Ｋの向上は、凝縮を利用した復水器１の伝熱効率の向上、若しくは、凝縮管５の面積Ｓの削減（復水器１の小型化）に寄与する。
【００２０】
さらに、凝縮管５に付着した凝縮水Ｗの液膜の厚さをδとし、凝縮水Ｗの熱伝達率をλｌとすると、凝縮管５と水蒸気Ｖとの熱伝達率ｈ２について以下の数式（３）の関係が成立する。
【００２１】
【数３】
2017211096.tif 000005
【００２２】
つまり、凝縮水Ｗの液膜の厚さδと、凝縮管５と水蒸気Ｖとの熱伝達率ｈ２には、反比例の関係がある。そのため、凝縮水Ｗの液膜の厚さδを薄くすることで、熱抵抗が低減され、総括熱伝達率Ｋを向上させることができる。よって、凝縮管５に付着した凝縮水Ｗを効率的に排除することで、凝縮水Ｗの液膜の厚さδを低減できる。
【００２３】
（第１実施形態）
次に、第１実施形態の凝縮管５について図２から図４を用いて説明する。なお、図３は、凝縮管５を管軸方向に対して垂直方向に切断したときの断面図である。図２および図３に示すように、第１実施形態の凝縮管５には、凝縮管５の下面側から下方に向かって鉛直方向に突出する突出部２０が設けられている。この突出部２０は、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成している。
【００２４】
なお、第１実施形態では、１枚の突出部２０が凝縮管５の下端に固定されている。また、凝縮管５と突出部２０は、チタン合金やステンレス合金などの金属材で形成される。さらに、突出部２０の上端部は、凝縮管５の下面（表面）に溶接により接合されている。なお、凝縮管５と突出部２０を予め一体的に成形しても良い。
【００２５】
図４に示すように、突出部２０の表面には、親水性を有するコーティングが施された浸水部２１が設けられている。第１実施形態では、複数の浸水部２１が突出部２０の延設方向に所定の等間隔で設けられる。これらの浸水部２１は、突出部２０の両面に設けられている。なお、浸水部２１が突出部２０の片面のみに設けられていても良い。
【００２６】
各浸水部２１は、突出部２０の上端から下端まで延びる長方形状を成す。なお、図４では、各浸水部２１が、突出部２０の上端から左下方に直線状に延びるように傾斜されている。そのため、浸水部２１の長手寸法（ほぼ上下寸法）は、突出部２０の上下寸法よりも若干長くなっている。
【００２７】
なお、浸水部２１は、親水性を有する塗料を突出部２０の表面に塗布して形成しても良いし、多孔質の被膜を突出部２０の表面に設けて形成しても良い。そして、凝縮管５の外面から突出部２０まで移動した凝縮水Ｗは、浸水部２１に浸みるようになる。
【００２８】
また、親水性とは、水との間に親和性を示す化学種や置換基の物理的特性を指す。つまり、親水性とは、水との間に水素結合を作ることで、水に溶解し易いか、水に混ざり易い性質であり、自由エネルギーを減少させる現象である。
【００２９】
さらに、突出部２０の表面において浸水部２１以外の部分は、撥水性（疎水性）を有するコーティングが施された撥水部２２（疎水部）となっている。つまり、これらの撥水部２２と浸水部２１とが突出部２０の延設方向に交互に設けられる。そして、突出部２０の浸水部２１以外の部分が、撥水部２２となっていることで、突出部２０の表面に付着した凝縮水Ｗが浸水部２１に集まり易くなる。
【００３０】
なお、撥水部２２は、撥水性を有する塗料を突出部２０の表面に塗布して形成しても良いし、突出部２０の表面をフッ素系の薬剤で処理して薄膜を作ることにより形成しても良い。また、撥水性とは、水をはじく性質を示す。
【００３１】
なお、凝縮管５の外面から突出部２０まで移動した凝縮水Ｗは、撥水部２２によりはじかれて浸水部２１に導かれるが、浸水部２１に導かれなかった凝縮水Ｗの一部は、撥水部２２を伝って下方に移動し、突出部２０の下端から滴り落ちる。
【００３２】
第１実施形態では、突出部２０の表面に付着した凝縮水Ｗが浸水部２１に集まり易くなっている。これらの浸水部２１が設けられることで、親水性を有するコーティングに浸みた水が、その表面張力によって周囲の凝縮水Ｗをさらに集めるようになる。このように、重力により凝縮水Ｗが下方に移動される作用に加えて、浸水部２１に集まった凝縮水Ｗが、その表面張力によってさらに周囲の凝縮水Ｗを引き寄せて、凝縮水Ｗを下方に移動させることができるので、凝縮管５の外面に付着した凝縮水Ｗが突出部２０により下方に導かれるように落ち、凝縮管５の外面から凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００３３】
また、突出部２０が凝縮管５の延設方向に沿って延びる板状を成すことで、突出部２０を凝縮管５に強固に設けることができる。さらに、複数の浸水部２１が突出部２０の延設方向に所定の間隔で設けられることで、突出部２０に移動した凝縮水Ｗは、浸水部２１に集中的に集まって大きな水滴となり、その自重により突出部２０から落下し易くなるので、凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００３４】
また、各浸水部２１が、突出部２０の上端から左下方に延びるように傾斜されていることで、浸水部２１の長手寸法（ほぼ上下寸法）は、突出部２０の上下寸法よりも若干長くなり、より多くの凝縮水Ｗを保持することができる。つまり、浸水部２１が設けられる面積が拡大されるので、多量の凝縮水Ｗを浸水部２１に集めることができる。
【００３５】
また、前述した実施形態に限らず、複数の浸水部２１を突出部２０の延設方向に所定の間隔で設けずに、突出部２０の全面に亘って浸水部２１を設けるようにしても良い。なお、浸水部２１が傾斜されなくても良く、浸水部２１が鉛直方向に直線状に延びていても良い。
【００３６】
また、水蒸気Ｖは、上方から下方に向かって流れる。本実施形態では、突出部２０が凝縮管５の下面から鉛直方向に延びているので、上方から下方に向かって流れる水蒸気Ｖの気流を妨げることがない。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の凝縮管５について図５を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
図５に示すように、第２実施形態の凝縮管５の突出部２０Ａは、前述の第１実施形態と同様に、凝縮管５の下面側から下方に向かって鉛直方向に突出し、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成している。そして、この突出部２０Ａの表面には、親水性を有するコーティングが施された浸水部２１が設けられている。さらに、複数の浸水部２１が突出部２０の延設方向に所定の等間隔で設けられる。
【００３９】
第２実施形態の突出部２０Ａの表面において浸水部２１以外の部分は、多数のフィン２３が配置されたフィン配置部２４となっている。これらのフィン配置部２４と浸水部２１とが突出部２０Ａの延設方向に交互に設けられる。
【００４０】
なお、各フィン２３は、逆Ｖ字形状に配置された小さい凸部である。そして、各フィン２３は、下方にゆくに従って広がるように延びている。これらのフィン２３がフィン配置部２４においてほぼ上下方向に並んで配置されている。つまり、凝縮管５の外面からフィン配置部２４に移動した凝縮水Ｗは、フィン配置部２４に沿って下方に移動するときに、各フィン２３によって浸水部２１に向かって導かれる。そのため、突出部２０Ａの表面に付着した凝縮水Ｗが浸水部２１に集まり易くなる。
【００４１】
これらの浸水部２１に集まった凝縮水Ｗが、その表面張力によってさらに周囲の凝縮水Ｗを引き寄せるようになり、凝縮水Ｗを凝縮管５の外面を伝って下方に移動させることができので、凝縮管５の外面から凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の凝縮管５について図６を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４３】
図６に示すように、第３実施形態の凝縮管５の突出部２０Ｂは、前述の第１実施形態と同様に、凝縮管５の下面側から下方に向かって鉛直方向に突出し、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成している。そして、この突出部２０Ｂの表面には、親水性を有するコーティングが施された浸水部２１Ｂが設けられている。さらに、複数の浸水部２１Ｂが突出部２０Ｂの延設方向に所定の等間隔で設けられる。
【００４４】
第３実施形態の浸水部２１Ｂは、突出部２０Ｂの上端から下端まで延びる台形状を成す。なお、図６では、各浸水部２１Ｂが、突出部２０Ｂの上端から下方にゆくに従って広がるように延びている。そのため、浸水部２１Ｂは、下方にゆくに従って、より多くの凝縮水Ｗを保持できるようになり、凝縮水Ｗが浸水部２１Ｂの下端に集中的に集まって大きな水滴になり、その自重により突出部２０Ｂから落下し易くなるので、凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００４５】
さらに、突出部２０Ｂの表面において浸水部２１Ｂ以外の部分は、撥水性（疎水性）を有するコーティングが施された撥水部２２Ｂ（疎水部）となっている。つまり、これらの撥水部２２Ｂと浸水部２１Ｂとが突出部２０Ｂの延設方向に交互に設けられる。突出部２０Ｂの浸水部２１Ｂ以外の部分が、撥水部２２Ｂとなっていることで、突出部２０Ｂの表面に付着した凝縮水Ｗが浸水部２１Ｂに集まり易くなる。
【００４６】
なお、撥水部２２Ｂは、下方にゆくに従って窄まるように延びている。そのため、凝縮管５の外面から撥水部２２Ｂに移動した凝縮水Ｗは、撥水部２２Ｂに沿って下方に移動するときに、浸水部２１に接触し易くなる。そして、突出部２０Ｂの表面に付着した凝縮水Ｗが浸水部２１Ｂに集まり易くなる。
【００４７】
これらの浸水部２１Ｂに集まった凝縮水Ｗが、その表面張力によってさらに周囲の凝縮水Ｗを引き寄せるようになり、凝縮水Ｗを凝縮管５の外面を伝って下方に移動させることができので、凝縮管５の外面から凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００４８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の凝縮管５について図７から図８を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図８は、突出部２０Ｃを水平方向に切断したときに、その表面部分を拡大した断面図である。
【００４９】
図７に示すように、第４実施形態の凝縮管５の突出部２０Ｃは、前述の第１実施形態と同様に、凝縮管５の下面側から下方に向かって鉛直方向に突出し、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成している。そして、この突出部２０Ｃの表面には、溝部２５が形成されている。第４実施形態では、複数の溝部２５が突出部２０Ｃの延設方向に所定の等間隔で設けられる。これらの溝部２５は、突出部２０Ｃの両面に設けられている。なお、溝部２５が突出部２０Ｃの片面のみに設けられていても良い。
【００５０】
図８に示すように、各溝部２５は、断面視で突出部２０Ｃの表面に凹状に形成されている。これらの溝部２５に入り込んだ凝縮水Ｗは、その表面張力で溝部２５内に保持される。つまり、第４実施形態では、溝部２５が浸水部となっている。また、各溝部２５は、突出部２０Ｃの上端から下端まで延びている。なお、図７では、各溝部２５が、突出部２０Ｃの上端から左下方に直線状に延びるように傾斜されている。そのため、溝部２５の長手寸法（ほぼ上下寸法）は、突出部２０Ｃの上下寸法よりも若干長くなっている。
【００５１】
さらに、突出部２０Ｃの表面において溝部２５以外の部分は、撥水性（疎水性）を有するコーティングが施された撥水部２２（疎水部）となっている。つまり、これらの撥水部２２と溝部２５とが突出部２０Ｃの延設方向に交互に設けられる。そして、突出部２０Ｃの溝部２５以外の部分が、撥水部２２となっていることで、突出部２０Ｃの表面に付着した凝縮水Ｗが溝部２５に集まり易くなる。
【００５２】
そして、溝部２５（浸水部）に浸みた凝縮水Ｗが、その表面張力によって周囲の凝縮水Ｗをさらに集めるようになる。このように、重力により凝縮水Ｗが下方に移動される作用に加えて、溝部２５に集まった凝縮水Ｗが、その表面張力によってさらに周囲の凝縮水Ｗを引き寄せて、凝縮水Ｗを下方に移動させることができるので、凝縮管５の外面に付着した凝縮水Ｗが突出部２０Ｃにより下方に導かれるように落ち、凝縮管５の外面から凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００５３】
また、各溝部２５が、突出部２０Ｃの上端から左下方に延びるように傾斜されていることで、溝部２５の長手寸法（ほぼ上下寸法）は、突出部２０Ｃの上下寸法よりも若干長くなり、より多くの凝縮水Ｗを保持することができる。つまり、溝部２５が設けられる領域が拡大されるので、多量の凝縮水Ｗを溝部２５に集めることができる。
【００５４】
なお、第４実施形態では、凹状を成す浸水部を溝部２５とした形態を例示したが、その他の態様で凹状を成す浸水部を形成しても良い。例えば、突出部２０Ｃの表面を粗くする加工を行って、その表面に微細な凹部を形成し、これらの凹部に凝縮水Ｗを保持させるようにした浸水部を形成しても良い。
【００５５】
また、溝部２５により浸水部を構成することで、親水性のコーティングを突出部の表面に施すことと比較して、浸水部の耐久性が向上する。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の凝縮管５について図９から図１０を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図９は、凝縮管５を管軸方向に対して垂直方向に切断したときの断面図である。
【００５７】
図９および図１０に示すように、第５実施形態の凝縮管５の突出部２０Ｄは、凝縮管５の延設方向に沿って所定の間隔で複数突出した櫛歯状を成している。この突出部２０Ｄは、表面に親水性を有するコーティングが施された複数本の浸水部２６により構成されている。各浸水部２６は、凝縮管５の下面側から下方に向かって鉛直方向に突出し、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って１列に並んで設けられている。なお、各浸水部２６の間は、所定の間隔で離間されており、各浸水部２６が等間隔で設けられている。また、各浸水部２６は、下方にゆくに従って広がるように形成されている。つまり、浸水部２６は、円錐形状を成している。
【００５８】
また、浸水部２６の芯材は、チタン合金やステンレス合金などの金属材で形成される。そして、浸水部２６の上端部は、凝縮管５の下面（表面）に溶接により接合されている。なお、凝縮管５と浸水部２６を予め一体的に成形しても良い。
【００５９】
なお、浸水部２６は、金属材の芯材の表面に親水性を有する塗料を塗布して形成しても良いし、多孔質の被膜を金属材の芯材の表面に設けて形成しても良い。そして、凝縮管５の外面から突出部２０Ｄまで移動した凝縮水Ｗは、各浸水部２６に浸みるようになる。
【００６０】
これらの浸水部２６に集まった凝縮水Ｗが、その表面張力によってさらに凝縮管５の下面の凝縮水Ｗを引き寄せるようになり、凝縮水Ｗを凝縮管５の外面を伝って下方に移動させることができので、凝縮管５の外面から凝縮水Ｗを効率的に排除できる。なお、浸水部２６に移動した凝縮水Ｗは、それぞれの浸水部２６の下端に集中的に集まって大きな水滴となり、その自重により浸水部２６から落下し易くなるので、凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００６１】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態の凝縮管５について図１１を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図１１は、凝縮管５を管軸方向に対して垂直方向に切断したときの断面図である。
【００６２】
図１１に示すように、第６実施形態では、各凝縮管５の下面側に、２枚の突出部２０Ｅが設けられている。なお、各突出部２０Ｅの構成は、前述した第１実施形態と同様に、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成し、浸水部２１と撥水部２２とが突出部２０Ｅの延設方向に交互に設けられる（図４参照）。また、各突出部２０Ｅの構成は、その他の態様であっても良く、例えば、第２から第５実施形態の突出部と同様の構成であっても良い。
【００６３】
第６実施形態の突出部２０Ｅは、凝縮管５の断面視において、凝縮管５の下面側の２箇所に突出部２０Ｅが互いに離間して設けられ、それぞれの突出部２０Ｅは、その下端が互いに離れる方向に傾いて下方に突出している。そのため、凝縮管５の下面側の２箇所の突出部２０Ｅで凝縮水Ｗを排除することで、凝縮水Ｗを効率的に排除できる。
【００６４】
また、上方側の凝縮管５の鉛直下に他の凝縮管５が設けられている。そして、凝縮管５の断面視において、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｅは、下方の凝縮管５から離れる方向に傾いて下方に突出されている。つまり、２枚の突出部２０Ｅで逆Ｖ字形状を成す。なお、復水器１には、多数の凝縮管５が設けられており、それぞれの凝縮管５の突出部２０Ｅは、下方の凝縮管５から離れる方向に傾いて下方に突出されている。そのため、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｅから滴り落ちる凝縮水Ｗが、下方側の凝縮管５の上面に付着してしまうことを抑制できる。
【００６５】
また、各突出部２０Ｅの下端縁は、凝縮管５の外周面よりも水平方向に突出されている。例えば、図１１では、所定距離Ｌ１の分だけ、突出部２０Ｅの下端縁が凝縮管５の外周面よりも突出されている。そのため、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｅから滴り落ちる凝縮水Ｗが、下方側の凝縮管５に付着しないようにできる。
【００６６】
また、凝縮管５の下面において、２箇所の突出部２０Ｅの間に撥水性を有するコーティングが施された撥水部３０が設けられている。この撥水部３０が設けられることで、凝縮管５の下面に付着した凝縮水Ｗが落ち易くなる。なお、撥水部３０によってはじかれた凝縮水Ｗが突出部２０Ｅに移動され易くなる。
【００６７】
また、水蒸気Ｖは、上方から下方に向かって流れる。第６実施形態では、２枚の突出部２０Ｅで逆Ｖ字形状を成すことで、上方から下方に向かって流れる水蒸気Ｖの気流を妨げることがない。
【００６８】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態の凝縮管５について図１２を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図１２は、凝縮管５を管軸方向に対して垂直方向に切断したときの断面図である。
【００６９】
図１２に示すように、第７実施形態では、各凝縮管５の下面側に、１枚の突出部２０Ｆが設けられている。なお、突出部２０Ｆは、凝縮管５の延設方向（管軸方向）に沿って延びる板状を成している。また、突出部２０Ｆの両面には、前述した第１実施形態と同様に、浸水部２１と撥水部２２とが突出部２０Ｆの延設方向に交互に設けられる（図４参照）。
【００７０】
また、断面視において、突出部２０Ｆは、先端にゆくに従って窄まる形状となっている。そして、凝縮管５の断面視において、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｆは、下方の凝縮管５から離れる方向に湾曲されつつ、下方に突出されている。なお、復水器１には、多数の凝縮管５が設けられており、それぞれの凝縮管５の突出部２０Ｆは、下方の凝縮管５から離れる方向に湾曲されつつ、下方に突出されている。そのため、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｆから滴り落ちる凝縮水Ｗが、下方側の凝縮管５の上面に付着してしまうことを抑制できる。
【００７１】
また、各突出部２０Ｆの下端縁は、凝縮管５の外周面よりも水平方向に突出されている。例えば、図１２では、所定距離Ｌ２の分だけ、突出部２０Ｅの下端縁が凝縮管５の外周面よりも突出されている。そのため、上方側の凝縮管５の突出部２０Ｆから滴り落ちる凝縮水Ｗが、下方側の凝縮管５に付着しないようにできる。
【００７２】
本実施形態に係る復水器１の凝縮管５を第１実施形態から第７実施形態に基づいて説明したが、いずれか１の実施形態において適用された構成を他の実施形態に適用しても良いし、各実施形態において適用された構成を組み合わせても良い。例えば、第２実施形態のフィン配置部２４に、第１実施形態の撥水部２２のように撥水性を有するコーティングを施しても良い。
【００７３】
なお、本実施形態では、蒸気機関装置の復水器１の凝縮管５に突出部２０を設けることを例示したが、冷凍装置や冷蔵装置や空調装置などにおいて、凝縮器（熱交換器）の凝縮管に突出部を設けて、凝縮管の外面に付着した凝縮液を下方に導くようにしても良い。また、凝縮管により凝縮されるガスは、水蒸気でなくても良い。また、凝縮管５の内部を流れる冷却媒体は、水でなくても良く、その他の冷却液であっても良いし、冷却ガスであっても良い。
【００７４】
なお、本実施形態では、凝縮管５が断面視で円形状を成しているが、凝縮管５は、その断面視で楕円形状を成しても良いし、四角形状を成しても良いし、三角形状を成しても良い。
【００７５】
以上説明した実施形態によれば、凝縮管５の下面側から下方に向かって突出し、凝縮管５の外面に付着した凝縮水Ｗを下方に導く突出部２０を持つことにより、凝縮管５の外面に付着した凝縮水Ｗを効率的に排除して凝縮管５の伝熱効率を高めることができる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００７７】
１…復水器、２…入口部、３…容器、４…冷却水導入部、５…凝縮管、６…冷却水排出部、７…凝縮水排出部、８…凝縮室、９，１０…管板、１１…導入室、１２…排出室、２０…突出部、２１…浸水部、２２…撥水部、２３…フィン、２４…フィン配置部、２５…溝部、２６…浸水部、３０…撥水部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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