(57)【要約】【課題】電気分解装置を備える温度調節水供給機において、電極に起因するコストアップを抑制しつつ、電気分解効率を高める。【解決手段】温度調節水供給機１１は、水を加熱する水熱交換器２１と、水入口４３及び水出口４５を有する容器４７と容器４７内に設けられた電極対４９とを有し、水熱交換器２１に送る水に含まれるスケール成分を除去する電気分解装置４１と、容器４７内の水又は容器４７の水出口４５から流出した水を上流側に戻し、且つ水熱交換器２１に送られる主流の流量よりも上流側に戻される循環流量を多くする循環機構８０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱する水熱交換器（２１）と、
水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と前記容器（４７）内に設けられた電極対（４９）とを有し、前記水熱交換器（２１）に送る水に含まれるスケール成分を除去する電気分解装置（４１）と、
前記容器（４７）内の水又は前記容器（４７）の前記水出口（４５）から流出した水を上流側に戻し、且つ前記水熱交換器（２１）に送られる主流の流量よりも上流側に戻される循環流量を多くする循環機構（８０）と、を備える温度調節水供給機。
【請求項２】
前記循環流量は、前記主流の流量の５倍以上である、請求項１に記載の温度調節水供給機。
【請求項３】
前記容器（４７）の前記水入口（４３）に接続され、前記容器（４７）に水を供給するための上流側主経路（２７Ａ）と、
前記容器（４７）の前記水出口（４５）に接続され、前記水出口（４５）から流出した水を前記水熱交換器（２１）に送るための下流側主経路（２７Ｂ）と、をさらに備え、
前記循環機構（８０）は、循環路（８１）と、前記循環路（８１）に水を流す循環ポンプ（８２）とを含み、
前記循環路（８１）の第１端部は、前記容器（４７）又は前記下流側主経路（２７Ｂ）に接続され、
前記循環路（８１）の第２端部は、前記容器（４７）における前記第１端部の接続部位よりも上流側の位置又は前記上流側主経路（２７Ａ）に接続されている、請求項１又は２に記載の温度調節水供給機。
【請求項４】
前記電極対（４９）の一方又は両方の電極には、前記電極を厚み方向に貫通する通水孔（５３）が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度調節水供給機。
【請求項５】
前記電極対（４９）の一方又は両方の電極には、複数の凹部（６１）及び複数の凸部（６２）の少なくとも一方が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度調節水供給機。
【請求項６】
前記電極対（４９）間の水流路には、前記水流路を流れる水を撹拌する撹拌部材（６３）が設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度調節水供給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気分解装置を備えるヒートポンプ給湯機、ヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などの温度調節水供給機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道水や地下水には、スケールの発生原因となるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの成分（スケール成分）が含まれている。したがって、給湯機などの温度調節水供給機においては、カルシウム塩（例えば炭酸カルシウム）、マグネシウム塩などのスケールが析出することがある。温度調節水供給機の水熱交換器では水が加熱されて水の温度が高くなるので、特にスケールが析出しやすい。スケールが水熱交換器における管の内面に析出して堆積すると、水熱交換器の伝熱性能が低下する、管の流路が狭くなるなどの問題が生じることがある。
【０００３】
したがって、水熱交換器においてスケールが付着するのを抑制するために、水熱交換器よりも上流に設けられた電気分解装置において、水中のスケール成分を電気分解によって除去する技術が提案されている（例えば特許文献１）。前記電気分解装置は、水が出入りする水入口及び水出口を有する容器と、容器内に配置された電極対とを備える。電極対に電圧が印加された状態で水が水入口を通じて容器内に供給されると、電極対の陰極側において炭酸カルシウム等のスケールが析出する。これにより、水出口を通じて容器外に流出する水に含まれるスケール成分の濃度が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、水熱交換器におけるスケールの析出を抑制する効果を高めるためには、電気分解装置において電気分解効率を高める必要がある。特許文献１の図１２には、電気分解装置を通過した水を電気分解装置の上流側に戻して電気分解装置に再度流入させる技術が開示されている。しかしながら、ここに開示されている技術を採用するだけでは電気分解効率の向上効果が十分ではない場合がある。
【０００６】
したがって、電気分解効率を高めるためには、電極面積を大きくする、電極枚数を多くするなどの対策が必要となる。一般に、電気分解装置における電極には、不溶性電極（例えば白金電極）ように非常に高価な材料が用いられるので、電極面積の増加又は電極枚数の増加は、コストアップの点で大きな影響を与える。
【０００７】
本発明の目的は、電気分解装置を備える温度調節水供給機において、電極に起因するコストアップを抑制しつつ、電気分解効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の温度調節水供給機は、水を加熱する水熱交換器（２１）と、水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と前記容器（４７）内に設けられた電極対（４９）とを有し、前記水熱交換器（２１）に送る水に含まれるスケール成分を除去する電気分解装置（４１）と、前記容器（４７）内の水又は前記容器（４７）の前記水出口（４５）から流出した水を上流側に戻し、且つ前記水熱交換器（２１）に送られる主流の流量よりも上流側に戻される循環流量を多くする循環機構（８０）と、を備える。
【０００９】
この構成では、電気分解装置（４１）を備える温度調節水供給機において、電極に起因するコストアップを抑制しつつ、電気分解効率を高めることができる。その理由は次の通りである。
【００１０】
電極対間の水流路において電気分解が行われると、陰極側の領域ではスケールが析出するのでスケール成分の濃度が低下する。したがって、陰極側の領域のスケール成分濃度は、陽極側の領域のスケール成分濃度に比べて小さくなる。このため、スケールの析出が鈍化して、スケール成分除去効率（電気分解効率）が低下する。
【００１１】
また、一般に、ヒートポンプ給湯機などの温度調節水供給機では、水熱交換器において加熱される水の量（水熱交換器に送られる水量）と電気分解装置において電気分解処理される水の量とが同じである。このため、従来の電気分解装置において電極間の水流路を流れる水の速度は遅く、水流路の水の流れは層流となる。したがって、陽極側の領域にはスケール成分濃度の比較的高い水が存在するにもかかわらず、上述した陰極側の領域のスケール成分濃度は、低いまま維持され、十分な電気分解効率を得るのが難しい。
【００１２】
そこで、本構成では、水熱交換器（２１）に送られる主流の流量よりも循環流量を多くすることによって電極対（４９）間の水流路を流れる水の流速が高められる。これにより、水流路において水が撹拌され、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差が低減される。その結果、陰極側の領域のスケール成分濃度は、上記の循環流量で水が循環する前に比べて高くなるので、スケール成分除去効率が向上する。
【００１３】
前記温度調節水供給機において、前記循環流量は、前記主流の流量の５倍以上であるのが好ましい。
【００１４】
この構成のように循環流量が主流の流量の５倍以上である場合には、後述の実施例に示されるように流れの乱れの増加が顕著となり、電気分解効率の向上効果が高くなる。
【００１５】
具体例を挙げると、前記温度調節水供給機は、前記容器（４７）の前記水入口（４３）に接続され、前記容器（４７）に水を供給するための上流側主経路（２７Ａ）と、前記容器（４７）の前記水出口（４５）に接続され、前記水出口（４５）から流出した水を前記水熱交換器（２１）に送るための下流側主経路（２７Ｂ）と、をさらに備え、前記循環機構（８０）は、循環路（８１）と、前記循環路（８１）に水を流す循環ポンプ（８２）とを含み、前記循環路（８１）の第１端部は、前記容器（４７）又は前記下流側主経路（２７Ｂ）に接続され、前記循環路（８１）の第２端部は、前記容器（４７）における前記第１端部の接続部位よりも上流側の位置又は前記上流側主経路（２７Ａ）に接続されていてもよい。
【００１６】
これらの接続構造のうち、第１端部及び第２端部の少なくとも一方が容器（４７）に接続されている場合には、第１端部が下流側主経路（２７Ｂ）に接続され、且つ第２端部が上流側主経路（２７Ａ）に接続されている場合に比べて、容器（４７）内の水の撹拌効果を高めることができる。すなわち、第１端部を通じて水が循環路（８１）に流入することによって第１端部の近傍にある容器（４７）内の水がより乱れやすくなり、また、第２端部を通じて水が容器（４７）内に流入することによって第２端部の近傍にある容器（４７）内の水がより乱れやすくなるからである。
【００１７】
前記温度調節水供給機において、前記電極対（４９）の少なくとも一方の電極には、前記電極を厚み方向に貫通する通水孔（５３）が設けられていてもよい。
【００１８】
この構成では、後述する実施例に示されているように、循環流量を大きくすることによる作用と、通水孔（５３）による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【００１９】
前記温度調節水供給機において、前記電極対（４９）の少なくとも一方の電極には、複数の凹部（６１）及び複数の凸部（６２）の少なくとも一方が設けられていてもよい。
【００２０】
この構成では、循環流量を大きくすることによる作用と、凹部（６１）や凸部（６２）による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【００２１】
前記温度調節水供給機において、前記電極対（４９）間の水流路には、前記水流路を流れる水を撹拌する撹拌部材（６３）が設けられていてもよい。
【００２２】
この構成では、後述する実施例に示されているように、循環流量を大きくすることによる作用と、撹拌部材（６３）による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、電気分解装置を備える温度調節水供給機において、電極に起因するコストアップを抑制しつつ、電気分解効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートポンプ給湯機を示す構成図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、前記実施形態に係るヒートポンプ給湯機に用いられる電気分解装置及び循環機構を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例１を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例２を示す断面図であり、（Ｃ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例３を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例４を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例５を示す断面図であり、（Ｃ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例６を示す断面図であり、（Ｄ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例７を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例８を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例９を示す断面図であり、（Ｃ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例１０を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例１１を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例１２を示す断面図であり、（Ｃ）は、前記電気分解装置及び循環機構の変形例１３を示す断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、前記電気分解装置の変形例１を示す側面図である。
【図８】変形例１の前記電気分解装置における水の流れを説明するための概略図である。
【図９】（Ａ）は、前記電気分解装置の変形例２を示す側面図であり、（Ｂ）は、変形例２の電気分解装置の断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、前記電気分解装置の変形例３を示す断面図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は、前記電気分解装置の変形例４を示す断面図である。
【図１２】前記電気分解装置を備えた冷却塔、燃焼式給湯機又は電気温水機の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る温度調節水供給機（温度調節された水を供給する装置）について図面を参照しながら説明する。温度調節水供給機としては、ヒートポンプ給湯機、ヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などが例示できるが、以下では主にヒートポンプ給湯機について説明する。
【００２６】
＜ヒートポンプ給湯機＞
図１に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１は、冷媒回路１０ａと、貯湯回路１０ｂとを備えている。冷媒回路１０ａは、圧縮機１９、水熱交換器２１、膨張機構としての電動膨張弁２３、空気熱交換器２５、及びこれらを接続する冷媒配管を含む。貯湯回路１０ｂは、タンク１５、メインポンプ３１、電気分解装置４１、循環機構８０、水熱交換器２１、及びこれらを接続する導水路２７，２９を含む。水熱交換器２１は、２つの流路を有し、一方の流路は、冷媒回路１０ａに含まれており、他方の流路は、貯湯回路１０ｂに含まれている。冷媒回路１０ａ及び貯湯回路１０ｂの運転は、制御部３２によって制御される。
【００２７】
圧縮機１９、水熱交換器２１、電動膨張弁２３及び空気熱交換器２５はヒートポンプユニット１３内に設けられている。タンク１５及びメインポンプ３１は、貯湯ユニット１７内に設けられている。導水路２７，２９は、タンク１５の水を水熱交換器２１に送る入水配管２７と、水熱交換器２１と熱交換して加熱された水をタンク１５に戻す出湯配管２９とを含む。
【００２８】
メインポンプ３１は、貯湯回路１０ｂにおいて水を送るためのものであり、本実施形態では入水配管２７に設けられているが、メインポンプ３１の配設位置はこれに限定されない。メインポンプ３１の運転により、タンク１５内の水は、タンク１５の下部から流出し、入水配管２７、水熱交換器２１および出湯配管２９の順に送られて、タンク１５の上部に戻る。
【００２９】
本実施形態では、冷媒回路１０ａを循環する冷媒として二酸化炭素を用いているが、これに限定されない。冷媒回路１０ａを循環する冷媒は、水熱交換器２１において貯湯回路１０ｂを循環する水と熱交換してこの水を加熱し、空気熱交換器２５において外気と熱交換して外気から熱を吸収する。
【００３０】
タンク１５には給水配管３７と給湯配管３５とが接続されている。給湯配管３５は、タンク１５の上部に接続されている。この給湯配管３５は、タンク１５内に貯留された高温の水を取り出して浴槽などへ給湯するために設けられている。給水配管３７は、タンク１５の底部に接続されている。この給水配管３７は、給水源からタンク１５内に低温の水を給水するために設けられている。タンク１５へ水を給水する給水源としては、例えば水道水や、井戸水などの地下水を利用することができる。本実施形態の給湯機１１は、給湯配管３５から給湯された水をタンク１５に戻さない一過式の給湯機であるが、これに限定されない。
【００３１】
電気分解装置４１は、水熱交換器２１に送る水に含まれるスケール成分を除去する機能を有する。電気分解装置４１は、入水配管２７における水熱交換器２１よりも上流側の位置で且つメインポンプ３１の下流側の位置に設けられている。入水配管２７は、電気分解装置４１よりも上流側の上流側主経路２７Ａと、電気分解装置４１よりも下流側の下流側主経路２７Ｂとを含む。電気分解装置４１の詳細については後述する。
【００３２】
制御部３２は、中央演算処理装置３３やメモリ３４などを有する例えばマイクロコンピュータによって構成されている。メモリ３４には、タンク１５内の水を沸き上げる沸上げ運転のスケジュールなどが記憶されており、制御部３２は、そのスケジュールに基づいて沸上げ運転を実行する。なお、沸上げ運転は、スケジュールされた時期以外の時期においても必要に応じて実行される場合もある。通常運転は、例えば水使用量の少ない夜間の時間帯、電気料金が低い時間帯などに実行されるようにスケジュールされているのが好ましいが、これに限定されない。
【００３３】
本実施形態のヒートポンプ給湯機１１は、一過式の給湯機である。この一過式の給湯機１１では、給湯配管３５から給湯された水（湯）は、ユーザーによって使用され、タンク１５には戻らない。したがって、タンク１５から給湯配管３５を通じて給湯された水量とほぼ同じ量の水が給水源から給水配管３７を通じてタンク１５に給水される。すなわち、タンク１５には、水道水や井戸水などの給水源からスケール成分を含む水がタンク１５に補充される頻度が高く、補充される量も多い。したがって、一過式のヒートポンプ給湯機の場合には、循環式の冷却水循環装置や循環式の給湯機に比べて、効率よくスケール成分を除去する必要がある。
【００３４】
次に、ヒートポンプ給湯機１１の動作について説明する。タンク１５内の水を沸上げる通常運転では、制御部３２は、ヒートポンプユニット１３の圧縮機１９を駆動させ、電動膨張弁２３の開度を調節するとともに、貯湯ユニット１７のメインポンプ３１を駆動させる。これにより、図１に示すように、タンク１５の底部に設けられた出水口からタンク１５内の低温の水が入水配管２７を通じて水熱交換器２１に送られ、水熱交換器２１において加熱される。加熱された高温の水は出湯配管２９を通じてタンク１５の上部に設けられた入水口からタンク１５内に戻される。これにより、タンク１５内には、その上部から順に高温の水が貯湯される。
【００３５】
＜電気分解装置及び循環機構＞
次に、電気分解装置４１及び循環機構８０の一例について具体的に説明するが、電気分解装置４１及び循環機構８０は、以下の実施形態に限定されない。図２（Ａ），（Ｂ）は、ヒートポンプ給湯機１１に用いられる電気分解装置４１及び循環機構８０を示す断面図である。図２（Ａ）は、鉛直方向に平行な平面で前記電気分解装置及び循環機構を切断したときの断面図であり、前記電気分解装置及び循環機構の当該断面を側面視した図である。図２（Ｂ）は、水平方向に平行な平面で前記電気分解装置及び循環機構を切断したときの断面図であり、前記電気分解装置及び循環機構の当該断面を平面視した図である。
【００３６】
（電気分解装置）
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、電気分解装置４１は、容器４７と、容器４７内に設けられた複数の電極５１，５２とを有する。図２（Ｂ）に示すように、容器４７内には、複数の電極５１，５２によって水流路が形成されている。本実施形態では、水流路は、複数の電極５１，５２によって形成された一続きの蛇行流路であるが、これに限られない。水流路は、例えば図１１（Ａ），（Ｂ）に示す後述の変形例４のように蛇行流路でない流路であってもよい。また、本実施形態における蛇行流路は、図２（Ｂ）に示すように水平方向に蛇行しているが、これに限られない。蛇行流路は、例えば上下方向に蛇行していてもよい。
【００３７】
本実施形態では、容器４７は略直方体形状を有するが、これに限定されない。容器４７内には、水が流れる水流空間が設けられている。容器４７は、互いに対向する第１壁部４７１及び第２壁部４７２を有する。また、容器４７は、第１壁部４７１と第２壁部４７２をつなぐ側壁部を有する。本実施形態では、側壁部は、下壁を構成する第３壁部４７３と、上壁を構成する第４壁部４７４と、左壁を構成する第５壁部４７５と、右壁を構成する第６壁部４７６とを含むが、これに限られない。
【００３８】
容器４７は、水入口４３と、水出口４５とを有する。容器４７の水入口４３は、第１壁部４７１に設けられており、水出口４５は、第２壁部４７２に設けられているが、これに限定されない。水入口４３及び水出口４５の一方又は両方は、前記側壁部に設けられていてもよい。水入口４３には、図１に示すタンク１５側に位置する入水配管２７（上流側主経路２７Ａ）が接続されており、水出口４５には図１に示す水熱交換器２１側に位置する入水配管２７（下流側主経路２７Ｂ）が接続されている。
【００３９】
複数の電極５１，５２は、複数の第１電極５１と複数の第２電極５２とを含む。複数の第１電極５１及び複数の第２電極５２は、第１電極５１と第２電極５２が交互に配置されるように、一方向（電極の厚さ方向）に配列されている。本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、複数の第１電極５１は、第３壁部４７３から第４壁部４７４側に向かって延びており、複数の第２電極５２は、第４壁部４７４から第３壁部４７３側に向かって延びている。本実施形態では、各電極は、第１壁部４７１に平行な姿勢で配置されているが、これに限定されない。
【００４０】
隣り合う電極５１，５２は、電極対４９を構成している。電極対４９の一方の電極が陽極として機能し、他方の電極が陰極として機能するように、複数の電極５１，５２が図略の電源に接続されている。電源としては、例えば直流電源が用いられる。本実施形態では、複数の第１電極５１及び複数の第２電極５２は、電源に対して並列に接続されているが、これに限定されない。
【００４１】
各電極は、耐食性に優れた材料により形成されている。各電極を主に構成する材料としては、白金、チタンなどが例示できる。具体的には次の通りである。例えば、各電極は、少なくとも表面が白金を主成分とする材料により形成されているのが好ましい。具体的に、各電極の全体が白金を主成分とする材料（白金、白金合金などの材料）により形成されている形態が例示できる。また、各電極が、白金よりもイオン化傾向の大きい材料（すなわち、水中において白金よりも酸化されやすい材料）により形成された電極本体と、この電極本体の表面に白金を主成分とする材料（白金、白金合金などの材料）により形成されたコーティング層とを有する形態が例示できる。電極本体の材料としては、例えばチタンを主成分とする材料（チタン、チタン合金などの材料）などが例示できる。また、水中において白金よりも酸化されやすいものの比較的耐食性に優れた材料として例えばチタンを主成分とする材料（チタン、チタン合金などの材料）などによって各電極が形成されていてもよい。
【００４２】
各電極の形状としては、例えば板形状、棒形状などの種々の形状を採用することができるが、本実施形態では板形状を採用している。これにより、各電極の表面積を大きくすることができる。また、本実施形態では、複数の第１電極５１及び複数の第２電極５２は、互いに平行な姿勢で配置されており、電極の厚さ方向に互いに間隔をあけて配列されている。電極同士の隙間は、水が流れる流路として機能する。本実施形態では、容器４７内において水が蛇行しながら流れる蛇行流路が形成されるように複数の第１電極５１及び複数の第２電極５２が配置されている。
【００４３】
タンク１５内の水を沸き上げる沸上げ運転時には、電気分解装置４１の電極対４９に電圧が印加される。電気分解装置４１の電気分解条件としては、電極対４９に予め定められた電流値の電流を流す条件、電極対４９に予め定められた電圧が印加される条件、これらの条件を組み合わせた条件などが例示できるが、これらに限定されない。
【００４４】
沸上げ運転時には、水入口４３及び水出口４５の一方から容器４７内に流入した水が水入口４３及び水出口４５の他方から容器４７外に流出するまでの間に、水に含まれるスケール成分が電極対４９の陰極にスケールとして析出する。これにより、電気分解装置４１においてスケール成分濃度が低減された水を水熱交換器２１に送ることができる。
【００４５】
（循環機構）
循環機構８０は、容器４７内の水又は容器４７の水出口４５から流出した水を上流側に戻す機能を有する。循環機構８０は、循環路（循環配管）８１と、循環路８１に水を流す循環ポンプ（水ポンプ）８２とを含む。
【００４６】
循環路８１は、第１端部（循環水入口端部）８１ａと第２端部（循環水出口端部）８１ｂとを有する。循環ポンプ８２は、循環路８１に設けられている。
【００４７】
図２（Ａ）に示す本実施形態では、循環路８１の第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂは、ともに電気分解装置４１の容器４７に接続されている。第２端部８１ｂは、容器４７における第１端部８１ａの接続部位よりも上流側の位置にある。
【００４８】
具体的に、本実施形態では、第１端部８１ａは、最も下流側の電極よりも第２壁部４７２側に位置している。第２端部８１ｂは、最も上流側の電極よりも第１壁部４７１側に位置している。本実施形態では、第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂは、電極５１，５２間の水流路に配置されているのではなく、電極５１，５２間の水流路以外の領域に配置されている。
【００４９】
図２（Ａ）に示す本実施形態では、第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂは、容器４７内に位置しているが、これに限られない。第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂの一方及び両方は、例えば容器４７の壁部から外側に突出する図略の継手に接続されていてもよく、この場合には容器４７外に位置する。この点については、後述する変形例においても同様である。
【００５０】
最も下流側の電極とこの電極に対向する壁部（本実施形態では第２壁部４７２）との間にはスペースＳ１が設けられており、第１端部８１ａは、スペースＳ１を区画する壁部（本実施形態では第３壁部４７３）に接続されている。スペースＳ１にある水は、第１端部８１ａを通じて循環路８１に流入する。また、最も上流側の電極とこの電極に対向する壁部（本実施形態では第１壁部４７１）との間にはスペースＳ２が設けられており、第２端部８１ｂは、スペースＳ２を区画する壁部（本実施形態では第３壁部４７３）に接続されている。循環路８１を流れる循環水は、第２端部８１ｂを通じてスペースＳ２に流入する。
【００５１】
なお、第１端部８１ａは、第２壁部４７２、第４壁部４７４、第５壁部４７５又は第６壁部４７６に接続されていてもよく、また、第２端部８１ｂは、第１壁部４７１、第４壁部４７４、第５壁部４７５又は第６壁部４７６に接続されていてもよい。
【００５２】
循環機構８０は、制御部３２によって制御される。制御部３２は、水熱交換器２１に送られる主流の流量Ｇｗよりも上流側に戻される循環流量Ｇｃが多くなるように循環機構８０の循環ポンプ８２を制御する。主流の流量Ｇｗは、下流側主経路２７Ｂを流れる水の流量である。循環路８１の第１端部８１ａが下流側主経路２７Ｂに接続されている場合には、主流の流量Ｇｗは、第１端部８１ａの接続部位よりも下流側の下流側主経路２７Ｂを流れる水の流量である。循環流量Ｇｃは、循環路８１を流れる水の流量である。後述する図４（Ｄ）に示す変形例７のように循環路８１が分岐している場合には、循環流量Ｇｃは、分岐する前の循環路８１（図４（Ｄ）に示す上流側循環路８１０）を流れる水の流量である。
【００５３】
（循環流量の制御）
制御部３２は、循環ポンプ８２を制御して循環流量Ｇｃを所定の範囲に調節する。主流の流量Ｇｗに対する循環流量Ｇｃの倍率は、特に限定されない。ただし、容器４７内の水流路（本実施形態では蛇行流路）を流れる水が撹拌される効果を高める点で、循環流量Ｇｃは、主流の流量Ｇｗの５倍以上であるのが好ましく、主流の流量Ｇｗの１０倍以上であるのがより好ましい。以下、循環流量Ｇｃを多くする理由について説明する。
【００５４】
電極間の水流路において電気分解が行われると、陰極側の領域ではスケールが析出するので、陰極側の水のスケール成分の濃度が低下する。したがって、陰極側の領域のスケール成分濃度は、陽極側の領域のスケール成分濃度に比べて小さくなる。一般に、ヒートポンプ給湯機では、水熱交換器において沸上げられる水量（水熱交換器に送られる水量）と電気分解装置において電気分解処理される水量とが同じである。このため、従来の電気分解装置において電極間の水流路を流れる水の速度は遅く、水流路を流れる水は層流となる。
【００５５】
具体例を挙げると、電気分解装置の容器内を流れる水の流量は、例えば１Ｌ／ｍｉｎ程度の低流量である。また、電極間の水流路を流れる水の速度は、例えば１０ｍｍ／ｓ程度であり、この場合のレイノルズ数は、１００〜２００程度である。
【００５６】
したがって、陽極側の領域にはスケール成分濃度の比較的高い水が存在するにもかかわらず、上述した陰極側の領域のスケール成分濃度は、低いまま維持される。このため、スケールの析出が鈍化して、スケール成分除去効率（電気分解効率）が低下する。
【００５７】
そこで、本実施形態では、主流の流量Ｇｗよりも循環流量Ｇｃを多くすることによって電極５１，５２間の水流路を流れる水の流速を高めている。これにより、水流路において水が撹拌され、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差が低減される。その結果、陰極側の領域のスケール成分濃度は、撹拌される前に比べて高くなるので、スケール成分除去効率が向上する。
【００５８】
本実施形態において、主流の流量Ｇｗに対する循環流量Ｇｃの倍率を上げることにより、後述する実施例の表１に示すように、電極５１，５２間の水流路を流れる水の速度を６倍以上にすることも可能になり、さらに、水の速度を１１倍以上にすることも可能になる。水の速度を上げて流れを乱すことによって性能比が向上する。また、主流の流量Ｇｗに対する循環量Ｇｃの倍率を上げることにより、流れを乱流にすることが可能である。
【００５９】
＜電気分解装置及び循環機構の変形例＞
次に、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１〜１３について説明する。以下の変形例では、循環機構８０の循環路８１を接続する部位などが図２（Ａ）に示す実施形態とは異なっており、それ以外の構成、循環流量の制御などについては、図２（Ａ）に示す実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６０】
（変形例１）
図３（Ａ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１を示す断面図である。この変形例１では、第１端部８１ａは、電極５１，５２間の水流路を流れる水を循環路８１に吸い込み可能な位置に設けられている。そして、この水流路よりも上流側の電極５１，５２間の水流路に水を供給可能な位置に第２端部８１ｂが設けられている。
【００６１】
具体的に、この変形例１では、第１端部８１ａは、容器４７内の電極５１，５２間に配置されており、第２端部８１ｂは、さらに上流側の電極５１，５２間に配置されているが、これに限られない。第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂの一方及び両方は、例えば容器４７の壁部から外側に突出する図略の継手に接続されていてもよく、この場合には容器４７外に位置する。
【００６２】
この変形例１では、容器４７内の水流路のうち、第１端部８１ａが設けられている部位と第２端部８１ｂが設けられている部位との間の水流路（循環部）において選択的に水の流速を高めることができる。例えば、水流路のうち下流側の領域の電気分解効率を高めたい場合には、前記循環部が水流路の中央（水流路の全長の中央）よりも下流側に偏った位置に設けられるように、第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂが配置される。
【００６３】
（変形例２）
図３（Ｂ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例２を示す断面図である。この変形例２では、第１端部８１ａは、電極５１，５２間の水流路を流れる水を循環路８１に吸い込み可能な位置に設けられている。一方、第２端部８１ｂは、最も上流側の電極とこの電極に対向する壁部（変形例２では第１壁部４７１）との間のスペースＳ２に水を供給可能な位置に設けられている。
【００６４】
具体的に、この変形例２では、第１端部８１ａは、容器４７内の電極５１，５２間に配置されているが、これに限られない。第１端部８１ａは、例えば容器４７の壁部から外側に突出する図略の継手に接続されていてもよく、この場合には容器４７外に位置する。第２端部８１ｂは、スペースＳ２を区画する壁部（変形例２では第３壁部４７３）に接続されている。図３（Ｂ）では、第２端部８１ｂは、スペースＳ２内に配置されているが、これに限られない。第２端部８１ｂは、例えば容器４７の壁部から外側に突出する図略の継手に接続されていてもよく、この場合には容器４７外に位置する。第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂが容器４７の内部及び外部の何れに配置されてもよい点については、後述する変形例においても同様である。
【００６５】
この変形例２では、容器４７内の水流路のうち、第１端部８１ａが設けられている部位と第２端部８１ｂが設けられている部位との間の水流路（上流側の水流路）において選択的に水の流速を高めることができる。
【００６６】
（変形例３）
図３（Ｃ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例３を示す断面図である。この変形例３では、第１端部８１ａは、最も下流側の電極とこの電極に対向する壁部（変形例３では第２壁部４７２）との間のスペースＳ１を流れる水を循環路８１に吸い込み可能な位置に設けられている。一方、第２端部８１ｂは、電極５１，５２間の水流路に水を供給可能な位置に設けられている。
【００６７】
この変形例３では、容器４７内の水流路のうち、第１端部８１ａが設けられている部位と第２端部８１ｂが設けられている部位との間の水流路（下流側の水流路）において選択的に水の流速を高めることができる。
【００６８】
（変形例４）
図４（Ａ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例４を示す断面図である。この変形例４では、循環路８１の第１端部８１ａは、下流側主経路２７Ｂに接続されており、第２端部８１ｂは、上流側主経路２７Ａに接続されている。
【００６９】
（変形例５）
図４（Ｂ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例５を示す断面図である。この変形例５では、循環路８１の第１端部８１ａは、下流側主経路２７Ｂに接続されており、第２端部８１ｂは、容器４７に接続されている。具体的に、第２端部８１ｂは、最も上流側の電極とこの電極に対向する壁部（変形例５では第１壁部４７１）との間のスペースＳ２に水を供給可能な位置に設けられているが、これに限られない。第２端部８１ｂは、電極５１，５２間の水流路に水を供給可能な位置に設けられていてもよい。
【００７０】
（変形例６）
図４（Ｃ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例６を示す断面図である。この変形例６では、循環路８１の第１端部８１ａは、容器４７に接続されており、第２端部８１ｂは、上流側主経路２７Ａに接続されている。具体的に、第１端部８１ａは、最も下流側の電極とこの電極に対向する壁部（変形例６では第２壁部４７２）との間のスペースＳ１を流れる水を循環路８１に吸い込み可能な位置に設けられているが、これに限られない。第１端部８１ａは、電極５１，５２間の水流路に水を供給可能な位置に設けられていてもよい。
【００７１】
（変形例７）
図４（Ｄ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例７を示す断面図である。この変形例７では、循環路８１は、第１端部８１ａを含む上流側循環路８１０と、上流側循環路８１０から分岐する複数の分岐路８１１〜８１５とを有する。第１端部８１ａは、下流側主経路２７Ｂに接続されている。分岐路８１１〜８１５のそれぞれの端部は、容器４７に接続されている。分岐路８１１の端部８１１ａが最も下流側に位置し、分岐路８１５の端部８１１ａが最も上流側に位置している。なお、第１端部８１ａは、容器４７に接続されていてもよい。
【００７２】
（変形例８，９，１０）
図５（Ａ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例８を示す断面図であり、図５（Ｂ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例９を示す断面図であり、図５（Ｃ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１０を示す断面図である。
【００７３】
これらの変形例８，９，１０では、電気分解装置４１の容器４７の入口側と出口側の何れか一方又は両方に弁が設けられている。具体的に、変形例８では、上流側主経路２７Ａに逆止弁９１が設けられており、下流側主経路２７Ｂに逆止弁９２が設けられている。変形例９では、上流側主経路２７Ａのみに逆止弁９１が設けられている。変形例１０では、下流側主経路２７Ｂのみに逆止弁９２が設けられている。これらの変形例８，９，１０では、逆止弁が設けられているので、上流側主経路２７Ａ及び下流側主経路２７Ｂにおいて水が逆流するのを防止できる。
【００７４】
これらの変形例８，９，１０では、第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂは、ともに電気分解装置４１の容器４７に接続されている。
【００７５】
（変形例１１，１２，１３）
図６（Ａ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１１を示す断面図であり、図６（Ｂ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１２を示す断面図であり、図６（Ｃ）は、電気分解装置４１及び循環機構８０の変形例１３を示す断面図である。
【００７６】
これらの変形例１１，１２，１３では、第１端部８１ａが下流側主経路２７Ｂに接続されており、第２端部８１ｂが上流側主経路２７Ａに接続されている以外は、変形例８，９，１０と同様に弁が設けられている。
【００７７】
具体的に、変形例１１では、上流側主経路２７Ａに逆止弁９１が設けられており、下流側主経路２７Ｂに逆止弁９２が設けられている。逆止弁９１は、第２端部８１ｂよりも上流に設けられており、逆止弁９２は、第１端部８１ａよりも下流に設けられている。変形例１２では、上流側主経路２７Ａのみに逆止弁９１が設けられている。逆止弁９１は、第２端部８１ｂよりも上流に設けられている。変形例１３では、下流側主経路２７Ｂのみに逆止弁９２が設けられている。逆止弁９２は、第１端部８１ａよりも下流に設けられている。これらの変形例１１，１２，１３では、逆止弁が設けられているので、上流側主経路２７Ａ及び下流側主経路２７Ｂにおいて水が逆流するのを防止できる。
【００７８】
＜電気分解装置の変形例＞
次に、電気分解装置４１の変形例１〜６について説明する。以下では、図２（Ａ）に示す実施形態と異なる構成について説明し、図２（Ａ）に示す実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
【００７９】
（変形例１）
図７（Ａ）は、電気分解装置４１の変形例１を示す側面図である。図８は、変形例１の電気分解装置４１における水の流れを説明するための概略図である。図８に示す変形例１では、容器４７内の水流路は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すような蛇行流路であるが、これに限られず、蛇行流路でなくてもよい。
【００８０】
図７（Ａ）に示すように、変形例１では、電極対４９の一方又は両方の電極に、その電極を厚み方向に貫通する複数の通水孔５３が設けられている。複数の通水孔５３は、複数の電極対４９のうちの一部の電極対４９のみに設けられていてもよい。図８に示す変形例１では、各電極に複数の通水孔５３が設けられている場合を例示している。
【００８１】
図７（Ａ）に示す電極では、円形の通水孔５３が設けられているが、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すような多角形の通水孔５３が設けられていてもよく、図略のスリット状の通水孔５３が設けられていてもよい。各通水孔５３は、電極の厚み方向に電極を貫通する貫通孔である。複数の通水孔５３は、互いに間隔をあけて電極のほぼ全体に分散して設けられている。
【００８２】
図８に示すように、通水孔５３が設けられた電極とこの電極よりも上流側に隣り合う電極との間の水流路を流れる水の一部は、通水孔５３を通じて下流側の水流路に流入する。このように水が流入した水流路では、水が撹拌されて水の流れが乱される。これにより、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差が低減される。その結果、陰極側の領域のスケール成分濃度は、撹拌される前に比べて高くなるので、スケール成分除去効率が向上する。
【００８３】
（変形例２）
図９（Ａ）は、電気分解装置４１の変形例２を示す側面図であり、図９（Ｂ）は、変形例２の電気分解装置４１の断面図である。図９（Ａ），（Ｂ）に示す変形例２では、容器４７内の水流路は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すような蛇行流路であるが、これに限られず、蛇行流路でなくてもよい。
【００８４】
変形例２では、電極対４９の一方又は両方の電極に、複数の凹部６１及び複数の凸部６２の少なくとも一方が設けられている。これらの凹部６１及び凸部６２は、複数の電極対４９のうちの一部の電極対４９のみに設けられていてもよい。図９（Ｂ）に示す変形例２では、各電極に複数の凹部６１及び複数の凸部６２が設けられている場合を例示している。
【００８５】
図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、変形例２では、各電極における複数の凹部６１及び複数の凸部６２は、図略の金属板材（例えば平らな金属薄板）の一方の面が凹むことにより他方の面が突出するように前記金属板材にプレス加工などの板金加工を施すことにより形成されているが、これに限定されない。このようにして形成された各電極は、一方の面に形成された複数の凹部６１と、他方の面に形成された複数の凸部６２とを有し、凹部６１と凸部６２とが互いに反対側の面の同じ位置にある。
【００８６】
本実施形態では、各凹部６１の形状は、電極の厚さ方向に凹む半球状であり、各凸部６２の形状は、電極の厚さ方向に突出する半球状であるが、円柱状、角柱状などの他の形状であってもよい。
【００８７】
なお、図９（Ａ），（Ｂ）では、一枚の電極に凹部６１及び凸部６２の両方が設けられているが、これに限られない。一枚の電極において凹部６１及び凸部６２の一方のみが設けられていてもよい。
【００８８】
変形例２では、複数の凹部６１及び複数の凸部６２の少なくとも一方によって隣り合う電極５１，５２間の水流路を流れる水が撹拌される。これにより、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差が低減される。その結果、陰極側の領域のスケール成分濃度は、撹拌される前に比べて高くなるので、スケール成分除去効率が向上する。
【００８９】
（変形例３）
図１０（Ａ），（Ｂ）は、電気分解装置４１の変形例３を示す断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）に示す変形例３では、容器４７内の水流路は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すような蛇行流路であるが、これに限られず、蛇行流路でなくてもよい。
【００９０】
変形例３では、電極対４９間の水流路には、水流路を流れる水を撹拌する撹拌部材６３が設けられている。撹拌部材６３は、各電極とは別体の部材である。この変形例３では、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、一つの水流路に複数の撹拌部材６３が設けられている。
【００９１】
図１０（Ａ）に示す変形例３では、撹拌部材６３は円柱状の棒状部材であるがこれに限られない。撹拌部材６３は、例えば角柱状の棒状部材などであってもよく、また、棒状部材以外の形態であってもよい。
【００９２】
各撹拌部材６３は、水の流れる方向（図１０（Ａ）において矢印で示す方向）に交わる方向に延びている。図例では、各撹拌部材６３は、水の流れる方向に直交する方向に延びており、電極５１，５２に平行な姿勢で配置されている。図１０（Ｂ）に示すように、変形例３では、各撹拌部材６３の一端は第３壁部４７３に支持されており、各撹拌部材６３の他端は第４壁部４７４に支持されているが、支持構造はこれに限られない。図１０（Ｂ）に示すように、撹拌部材６３同士の間、及び撹拌部材６３と電極との間には隙間Ｇが設けられている。
【００９３】
図１０（Ｃ）に示す撹拌部材６３は、扁平な板形状を有する。図１０（Ｃ）では、板形状の撹拌部材６３は、水の流れる方向の寸法がこれに直交する方向の寸法よりも小さくなるように配置されているので水を撹拌する効果が高い。
【００９４】
（変形例４）
図１１（Ａ）は、電気分解装置４１の変形例４を示す断面図である。この変形例４では、電気分解装置４１の容器４７内の水流路は、図２（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態のように蛇行流路ではない。変形例４における水流路は、容器４７の側壁（図１１（Ａ）では壁部４７３，４７４）に沿って延びる複数の流路によって構成されている。図１１（Ａ）では、複数の流路は、容器４７の側壁に略平行であるが、これに限られず、側壁に対して傾斜していてもよい。複数の流路のそれぞれは、隣り合う電極５１，５２によって形成されている。
【００９５】
循環機構８０の循環路８１は、図１１（Ａ）に示すように容器４７に接続されていてもよく、図１１（Ｂ）に示すように循環路８１の第１端部８１ａが下流側主経路２７Ｂに接続され、第２端部８１ｂが上流側主経路２７Ａに接続されていてもよい。
【００９６】
＜実施例＞
表１は、主流の流量Ｇｗに対する循環流量Ｇｃの倍率を上げることによって得られる電気分解効率の向上効果を示すデータである。電気分解効率は、表１中の性能比で比較している。性能比は、比較例の電気分解効率を１としたときに、実施例の電気分解効率が比較例の電気分解効率の何倍に相当するかを示すものである。
【００９７】
実施例１〜４では、図２（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置４１及び循環機構８０を備えるヒートポンプ給湯機１１を用い、表１に示す条件で電気分解効率を評価した。実施例３，４では、図７（Ａ）に示す通水孔５３を有する電極を備える電気分解装置４１を用いた場合と、図１０（Ａ），（Ｂ）に示す撹拌部材６３を有する電気分解装置４１を用いた場合の両方で電気分解効率を評価した。
【００９８】
比較例及び参考例では、循環機構を備えていないヒートポンプ給湯機を用い、表１に示す条件で電気分解効率を評価した。参考例では、図７（Ａ）に示す通水孔５３を有する電極を備える電気分解装置４１を用いた場合と、図１０（Ａ），（Ｂ）に示す円柱状の撹拌部材６３を有する電気分解装置４１を用いた場合の両方で電気分解効率を評価した。評価結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
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【０１００】
表１に示されているように、主流の流量Ｇｗに対する循環流量Ｇｃの倍数が５倍以上である実施例１〜４では、比較例に比べて電気分解効率が向上していることがわかる。実施例１〜４では、電極５１，５２間の水流路における水の流速は比較例の６倍以上の大きさである。
【０１０１】
また、主流の流量Ｇｗに対する循環流量Ｇｃの倍数が１０倍以上である実施例２〜４では、電気分解効率が顕著に向上している。
【０１０２】
また、水流路を撹拌する撹拌部をさらに備える実施例３では、実施例２に比べて電気分解効率がさらに顕著に向上している。上述したように、実施例３では、撹拌部として、電極に設けられた通水孔５３又は水流路に設けられた撹拌部材６３が用いられており、これらの何れの撹拌部を用いた場合も電気分解効率が大幅に向上している。実施例４では、レイノルズ数が３５００であり、水の流れは乱流である。実施例４では、実施例３に比べて電気分解効率がさらに向上している。
【０１０３】
参考例のように循環機構８０を備えていない場合、水流路の水の流れは層流である（レイノルズ数１６０）。したがって、通水孔５３を通過する水量が大きくなりにくく、また、水が十分に乱されない状態で撹拌部材６３の近傍を通過すると推測される。
【０１０４】
これに対し、実施例３では、循環機構８０によって主流の流量Ｇｗよりも循環流量Ｇｃを大きくしている。したがって、通水孔５３を通過する水量が参考例に比べて大きくなり、また、撹拌部材６３の近傍を通過する水が参考例に比べて大きく乱されると推測される。
【０１０５】
＜実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態及び変形例では、電気分解装置４１を備える温度調節水供給機１１において、電極に起因するコストアップを抑制しつつ、電気分解効率を高めることができる。
【０１０６】
また、循環機構８０によって水が循環している間は、容器４７内の水流路が撹拌され続けることになるので、主流の流量Ｇｗは少なくても水流路において陰極側の水と陽極側の水とが十分に混合される。これにより、循環機構８０によって水が循環している間は、安定した水質の処理水（電気分解処理された水）が得られる。
【０１０７】
また、前記温度調節水供給機１１において、前記循環流量Ｇｃが主流の流量Ｇｗの５倍以上である場合には、前述の実施例に示されるように流れの乱れの増加が顕著となり、電気分解効率の向上効果が高くなる。
【０１０８】
また、前記実施形態及び変形例のうち、第１端部８１ａ及び第２端部８１ｂの少なくとも一方が容器４７に接続されている場合には、第１端部８１ａが下流側主経路２７Ｂに接続され、且つ第２端部８１ｂが上流側主経路２７Ａに接続されている場合に比べて、容器４７内の水の撹拌効果を高めることができる。すなわち、第１端部８１ａを通じて水が循環路８１に流入することによって第１端部８１ａの近傍にある容器４７内の水がより乱れやすくなり、また、第２端部８１ｂを通じて水が容器４７内に流入することによって第２端部８１ｂの近傍にある容器４７内の水がより乱れやすくなるからである。
【０１０９】
また、前記温度調節水供給機１１において、電極対４９の少なくとも一方の電極に、電極を厚み方向に貫通する通水孔Ｃが設けられている場合には、前述の実施例に示されているように、循環流量Ｇｃを大きくすることによる作用と、通水孔による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【０１１０】
また、前記温度調節水供給機１１において、電極対４９の少なくとも一方の電極に、複数の凹部６１及び複数の凸部６２の少なくとも一方が設けられている場合には、循環流量Ｇｃを大きくすることによる作用と、凹部６１や凸部６２による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【０１１１】
また、前記温度調節水供給機１１において、電極対４９間の水流路に、水流路を流れる水を撹拌する撹拌部材６３が設けられている場合には、前述の実施例に示されているように、循環流量Ｇｃを大きくすることによる作用と、撹拌部材６３による作用との相乗効果によって電気分解効率が顕著に向上する。
【０１１２】
＜他の変形例＞
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
【０１１３】
前記実施形態では、ヒートポンプ給湯機１１の水の流路において、メインポンプ３１よりも下流側で水熱交換器２１よりも上流側に位置する入水配管２７に電気分解装置４１を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。電気分解装置４１は、水の流路において水熱交換器２１よりも上流側に設けられていればよい。具体的に、電気分解装置４１は、例えばメインポンプ３１よりも上流側の入水配管２７に設けられていてもよく、また、給水源からタンク１５に水を供給する給水配管３７に設けられていてもよい。
【０１１４】
前記実施形態では、容器４７が略直方体の形状を有している場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。容器４７は、直方体以外の角柱形状であってもよく、円柱形状であってもよい。
【０１１５】
また、前記実施形態では、一過式の給湯機を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本発明は、例えば給湯配管３５から給湯された水（湯）の一部が再びタンク１５に戻されるタイプの給湯機にも適用することができる。
【０１１６】
また、前記実施形態では、温度調節水供給機がヒートポンプ給湯機１１である場合を例示したが、これに限定されない。温度調節水供給機としては、スケール成分を除去する必要がある他の用途、例えばヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などにも適用することができる。
【０１１７】
前記ヒートポンプ温水暖房機では、例えば図１に示す構成図において、タンク１５内に貯留された高温の水が暖房用途などに用いられる。
【０１１８】
前記燃焼式の給湯機は、図１２に示すように、電気分解装置４１と、循環機構８０と、電気分解装置４１よりも下流側に設けられる水熱交換器２１Ａとを備える。燃焼式の給湯機では、水熱交換器２１Ａにおいて燃料用のガスなどを燃焼させることにより得られる熱エネルギーを用いて水が加熱される。
【０１１９】
また、前記電気温水機は、図１２に示すように、電気分解装置４１と、循環機構８０と、電気分解装置４１よりも下流側に設けられる水熱交換器２１Ａとを備える。前記電気温水機では、水熱交換器２１Ａにおいて電気エネルギーを用いて水が加熱される。
【０１２０】
前記冷却塔は、例えば図１２に示すように、電気分解装置４１と、循環機構８０と、電気分解装置４１よりも下流側に設けられる水熱交換器２１Ａとを備える。前記冷却塔では、水熱交換器２１Ａにおいて、他の装置で発生した熱を搬送してきた流体と熱交換することにより水が加熱される。
【０１２１】
なお、図１２では、循環機構８０の循環路８１は、容器４７に接続されているが、これに限られず、上述した各種変形例において示される種々の接続部位に接続されていてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１１  ヒートポンプ給湯機
１５  タンク
１９  圧縮機
２１  水熱交換器
２７  入水配管
２９  出湯配管
３１  メインポンプ
３２  制御部
４１  電気分解装置
４３  水入口
４５  水出口
４７  容器
４９  電極対
５１，５２  電極
５３  通水孔
６１  凹部
６２  凸部
６３  撹拌部材
８０  循環機構
８１  循環路
８２  循環ポンプ
【図１】
2014109407.tif 000004
【図２】
2014109407.tif 000005
【図３】
2014109407.tif 000006
【図４】
2014109407.tif 000007
【図５】
2014109407.tif 000008
【図６】
2014109407.tif 000009
【図７】
2014109407.tif 000010
【図８】
2014109407.tif 000011
【図９】
2014109407.tif 000012
【図１０】
2014109407.tif 000013
【図１１】
2014109407.tif 000014
【図１２】
2014109407.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月29日(2013.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱する水熱交換器（２１）と、
水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と前記容器（４７）内に設けられた電極対（４９）とを有し、前記水熱交換器（２１）に送る水に含まれるスケール成分を除去する電気分解装置（４１）と、
循環路（８１）と、前記循環路（８１）に水を流す循環ポンプ（８２）とを含み、前記容器（４７）内の水又は前記容器（４７）の前記水出口（４５）から流出した水を上流側に戻し、且つ前記水熱交換器（２１）に送られる主流の流量よりも上流側に戻される循環流量を多くする循環機構（８０）と、を備え、
前記循環流量が前記主流の流量の５倍以上であることによって、前記電極対（４９）の電極間の水流路において水を撹拌して前記水流路の流れを乱し、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差を低減し、
前記循環機構（８０）は、前記循環路（８１）の第１端部及び第２端部の少なくとも一方の端部が前記容器（４７）に接続されていることによって、前記容器（４７）に接続された前記少なくとも一方の端部の近傍にある容器（４７）内の水の流れを乱す、温度調節水供給機。
【請求項２】
前記容器（４７）の前記水入口（４３）に接続され、前記容器（４７）に水を供給するための上流側主経路（２７Ａ）と、
前記容器（４７）の前記水出口（４５）に接続され、前記水出口（４５）から流出した水を前記水熱交換器（２１）に送るための下流側主経路（２７Ｂ）と、をさらに備え、
前記循環路（８１）の第１端部は、前記容器（４７）又は前記下流側主経路（２７Ｂ）に接続され、
前記循環路（８１）の第２端部は、前記容器（４７）における前記第１端部の接続部位よりも上流側の位置又は前記上流側主経路（２７Ａ）に接続されている、請求項１に記載の温度調節水供給機。
【請求項３】
前記電極対（４９）の一方又は両方の電極には、前記電極を厚み方向に貫通する通水孔（５３）が設けられている、請求項１又は２に記載の温度調節水供給機。
【請求項４】
前記電極対（４９）の一方又は両方の電極には、複数の凹部（６１）及び複数の凸部（６２）の少なくとも一方が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度調節水供給機。
【請求項５】
前記電極対（４９）間の水流路には、前記水流路を流れる水を撹拌する撹拌部材（６３）が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度調節水供給機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の温度調節水供給機は、水を加熱する水熱交換器（２１）と、水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と前記容器（４７）内に設けられた電極対（４９）とを有し、前記水熱交換器（２１）に送る水に含まれるスケール成分を除去する電気分解装置（４１）と、前記容器（４７）内の水又は前記容器（４７）の前記水出口（４５）から流出した水を上流側に戻し、且つ前記水熱交換器（２１）に送られる主流の流量よりも上流側に戻される循環流量を多くする循環機構（８０）と、を備える。前記循環機構（８０）は、循環路（８１）と、前記循環路（８１）に水を流す循環ポンプ（８２）とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記温度調節水供給機において、前記循環流量は、前記主流の流量の５倍以上であり、これによって、前記電極対（４９）の電極間の水流路において水を撹拌して前記水流路の流れを乱し、陰極側の領域のスケール成分濃度と、陽極側の領域のスケール成分濃度との差を低減する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この構成のように循環流量が主流の流量の５倍以上である場合には、後述の実施例に示されるように流れの乱れの増加が顕著となり、電気分解効率の向上効果が高くなる。そして、前記循環機構（８０）は、前記循環路（８１）の第１端部及び第２端部の少なくとも一方の端部が前記容器（４７）に接続されていることによって、前記容器（４７）に接続された前記少なくとも一方の端部の近傍にある容器（４７）内の水の流れを乱す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
具体例を挙げると、前記温度調節水供給機は、前記容器（４７）の前記水入口（４３）に接続され、前記容器（４７）に水を供給するための上流側主経路（２７Ａ）と、前記容器（４７）の前記水出口（４５）に接続され、前記水出口（４５）から流出した水を前記水熱交換器（２１）に送るための下流側主経路（２７Ｂ）と、をさらに備え、前記循環路（８１）の第１端部は、前記容器（４７）又は前記下流側主経路（２７Ｂ）に接続され、前記循環路（８１）の第２端部は、前記容器（４７）における前記第１端部の接続部位よりも上流側の位置又は前記上流側主経路（２７Ａ）に接続されていてもよい。