(57)【要約】【課題】電気分解装置の容器内を流れる水のスケール成分濃度が変動しても、それに起因する電気分解の効率の低下や消費電力の増大を抑制することができるヒートポンプ給湯機を提供する。【解決手段】複数の電極は、陰極及び陽極の一方として機能する複数の第１電極板５１と、陰極及び陽極の他方として機能する複数の第２電極板５２とを含み、容器４７内において水入口４３側の領域から水出口４５側の領域に向かって第１電極板５１と第２電極板５２とが電極板の厚み方向に交互に配列されることにより複数の電極対４９を構成している。複数の電極対４９は、電源に対して並列に接続される。制御部３３は、電気回路４１ａにおいて定電流制御を行う。【選択図】図３
2013119993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱するための水熱交換器（２１）を有し、冷媒配管を通じて冷媒が循環するヒートポンプユニット（１３）と、
水が貯留されるタンク（１５）、前記タンク（１５）の水を前記水熱交換器（２１）に送る送り側流路、及び前記水熱交換器により加熱された水を前記タンク（１５）に戻す戻し側流路を有する貯湯ユニット（１７）と、
水に含まれるスケール成分を除去するための電気分解装置（４１）と、
前記電気分解装置（４１）を制御する制御部（３３）と、を備え、
前記電気分解装置（４１）は、
水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と、
前記容器（４７）内に配置された複数の電極を含む電気回路（４１ａ）と、を備え、
前記複数の電極は、陰極及び陽極の一方として機能する複数の第１電極板（５１）と、陰極及び陽極の他方として機能する複数の第２電極板（５２）とを含み、前記容器（４７）内において前記水入口（４３）側の領域から前記水出口（４５）側の領域に向かって前記第１電極板（５１）と前記第２電極板（５２）とが電極板の厚み方向に交互に配列されることにより複数の電極対（４９）を構成しており、
前記複数の電極対（４９）は、電源に対して並列に接続され、
前記制御部（３３）は、前記電気回路（４１ａ）において定電流制御を行うヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
各第１電極板（５１）は、その基端部が前記容器（４７）の壁部（４７３）に位置し、これに対向する対向壁部（４７４）に向かって延び、その先端部と前記対向壁部（４７４）との間に隙間（Ｇ１）が設けられた状態で配置され、各第２電極板（５２）は、その基端部が前記対向壁部（４７４）に位置し、前記壁部（４７３）に向かって延び、その先端部と前記壁部（４７３）との間に隙間（Ｇ２）が設けられた状態で配置され、複数の第１電極板（５１）及び複数の第２電極板（５２）は、前記容器（４７）内において蛇行する蛇行流路を形成している、請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ヒートポンプ給湯機は、水を貯留するタンクと、冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器を有する冷媒回路と、タンクに貯留された水を水熱交換器に送り、水熱交換器において加熱された水をタンクに戻す導水路とを備えている。このヒートポンプ給湯機では、タンクに貯留される水は、通常、水道水や井戸水などを給水源としている。
【０００３】
水道水や井戸水には、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（以下、スケール成分という。）が含まれている。したがって、ヒートポンプ給湯機においては、カルシウム塩、マグネシウム塩などのスケールが析出する。特に、井戸水などの地下水は、水道水と比べて前記スケール成分の濃度が高く、スケールが生じやすい水質を有している。また、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。そこで、その対策として、水に含まれるスケール成分を除去するための電気分解装置をヒートポンプ給湯機に設けることが考えられる。
【０００４】
例えば特許文献１には、給水口と熱交換器とを接続する給水側配管の途上に水路に面して対向して配置された複数の電極と、電極間に微弱電流を強制的に印加する手段とを備え、微弱電流の印加により一方の電極表面近傍の流水が給水ｐＨよりもアルカリ性を呈することを可能にするスケール形成防止給湯機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１７８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電気分解装置の容器内を流れる水のスケール成分濃度は、容器内の水入口側の領域と、水出口側の領域との間で差が生じることがある。このような濃度差が生じると、電極に付着するスケール、汚れなどの異物の付着量にも差が生じる。そして、電気分解の効率を高めるために表面積の大きな板状の電極板を用いる場合には異物の付着量にばらつきが生じやすい。特に、容器内において複数の電極板を水入口側の領域から水出口側の領域に向かって電極板の厚み方向に配列する場合には、水入口側に配置された電極板と水出口側に配置された電極板との間で異物の付着量のばらつきがさらに生じやすくなる。
【０００７】
このような異物の付着量にばらつきが生じると、それに起因して電気分解の効率の低下や消費電力の増大が生じることがある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容器内において複数の電極板を水入口側の領域から水出口側の領域に向かって電極板の厚み方向に配列する電気分解装置を備えたヒートポンプ給湯機において、電気分解の効率の低下や消費電力の増大を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のヒートポンプ給湯機は、水を加熱するための水熱交換器（２１）を有し、冷媒配管を通じて冷媒が循環するヒートポンプユニット（１３）と、水が貯留されるタンク（１５）、前記タンク（１５）の水を前記水熱交換器（２１）に送る送り側流路、及び前記水熱交換器により加熱された水を前記タンク（１５）に戻す戻し側流路を有する貯湯ユニット（１７）と、水に含まれるスケール成分を除去するための電気分解装置（４１）と、前記電気分解装置（４１）を制御する制御部（３３）と、を備える。
【００１０】
前記電気分解装置（４１）は、水入口（４３）及び水出口（４５）を有する容器（４７）と、前記容器（４７）内に配置された複数の電極を含む電気回路（４１ａ）と、を備える。前記複数の電極は、陰極及び陽極の一方として機能する複数の第１電極板（５１）と、陰極及び陽極の他方として機能する複数の第２電極板（５２）とを含み、前記容器（４７）内において前記水入口（４３）側の領域から前記水出口（４５）側の領域に向かって前記第１電極板（５１）と前記第２電極板（５２）とが電極板の厚み方向に交互に配列されることにより複数の電極対（４９）を構成している。前記複数の電極対（４９）は、電源に対して並列に接続される。前記制御部（３３）は、前記電気回路（４１ａ）において定電流制御を行う。
【００１１】
この構成では、一部の電極板（５１ｋ）の表面に他の電極板よりも多くの異物（Ｓ）が付着した場合、この電極板（５１ｋ）の電気抵抗（Ｒｋ）は、他の電極板の電気抵抗よりも大きくなるが、複数の電極対（４９）が電源に対して並列接続され、かつ定電流制御されているので、電極板（５１ｋ）に流れる電流値は、異物の付着前に比べて低下する一方で、その分だけ他の電極板５１，５２に流れる電流値は増加する。したがって、電気分解装置（４１）全体としての電気分解の効率の低下が抑制される。また、電気抵抗の大きな電極板（５１ｋ）に流れる電流値が低下するので、消費電力の増加も抑制できる。
【００１２】
前記ヒートポンプ給湯機において、各第１電極板（５１）は、その基端部が前記容器（４７）の壁部（４７３）に位置し、これに対向する対向壁部（４７４）に向かって延び、その先端部と前記対向壁部（４７４）との間に隙間（Ｇ１）が設けられた状態で配置され、各第２電極板（５２）は、その基端部が前記対向壁部（４７４）に位置し、前記壁部（４７３）に向かって延び、その先端部と前記壁部（４７３）との間に隙間（Ｇ２）が設けられた状態で配置され、複数の第１電極板（５１）及び複数の第２電極板（５２）は、前記容器（４７）内において蛇行する蛇行流路を形成している形態を採用するのが好ましい。
【００１３】
この構成では、上記のように複数の電極板（５１，５２）が配列されることにより、容器（４７）内において蛇行流路（Ｆ）が形成されている。このような蛇行流路（Ｆ）が形成された電気分解装置（４１）では、流路長を長くすることができるので、電気分解の効率をより高めることができる。しかも、蛇行流路（Ｆ）においては上流側領域の水と下流側領域の水とが混ざり合いにくいため、上流側と下流側とのスケール成分の濃度差がさらにつきやすくなる。したがって、複数の電極対（４９）を電源に対して並列接続し、かつ定電流制御することによって電気分解の効率の低下及び消費電力の増加を抑制するメリットが大きい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、容器内において複数の電極板を水入口側の領域から水出口側の領域に向かって電極板の厚み方向に配列する電気分解装置を備えたヒートポンプ給湯機において、電気分解の効率の低下や消費電力の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかるヒートポンプ給湯機を示す構成図である。
【図２】前記ヒートポンプ給湯機に用いられる電気分解装置を示す斜視図である。
【図３】前記電気分解装置を示しており、（Ａ）は、図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であり、（Ｂ）は、図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。（Ｃ）は、（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。
【図４】（Ａ）は、前記電気分解装置において一部の電極板にスケールが付着した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す状態を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。（Ｃ）は、各電極対が電源に対して直列に接続された参考例の電気分解装置において、一部の電極板にスケールが付着した状態を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜ヒートポンプ給湯機＞
以下、本発明の一実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１ついて図面を参照しながら説明する。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、ヒートポンプユニット１３と、貯湯ユニット１７と、電気分解装置４１と、これらを制御するコントローラ３２とを備えている。
【００１７】
貯湯ユニット１７は、水を貯留するタンク１５と、ポンプ３１と、導水路２７，２９とを有する。タンク１５と水熱交換器２１とは、導水路２７，２９により接続されている。導水路２７，２９は、タンク１５の水を水熱交換器２１に送る送り側流路を有する入水配管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に戻す戻し側流路を有する出湯配管２９とを含む。入水配管２７には、水を送液するためのポンプ３１が設けられている。ポンプ３１は、タンク１５内の水を、タンク１５の下部から入水配管２７に流出させ、入水配管２７、水熱交換器２１および出湯配管２９の順に送水し、タンク１５の上部に戻す。
【００１８】
また、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、ポンプ３１、水熱交換器２１、電気分解装置４１、及びこれらを接続する導水路２７，２９を含む。
【００１９】
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。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。
【００２０】
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のものである。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のものである。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。
【００２１】
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ポンプ３１の下流側の位置に設けられている。電気分解装置４１の詳細については後述する。
【００２２】
コントローラ３２は、制御部３３と、メモリ（記憶部）３４とを有している。制御部３３は、メモリ３４に記憶された沸上げ運転のスケジュールに基づいてタンク１５内の水を沸き上げる沸上げ運転を制御する。また、制御部３３は、後述する電気分解装置４１の電気回路４１ａに電源装置５３から通電する電流値を制御する。
【００２３】
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内の水を沸上げる沸上げ運転では、制御部３３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ていく。この沸上げ運転では、電気分解装置４１によって水に含まれるスケール成分が除去される。
【００２４】
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。
【００２５】
＜電気分解装置＞
図２は、電気分解装置４１を示す斜視図である。図３（Ａ）は、図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図であり、図３（Ｂ）は、図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。本実施形態では、電気分解装置４１における複数の電極対４９は、電源装置５３の電源に対して並列に接続されており、制御部３３は、電気回路４１ａにおいて定電流制御を行う。以下、具体的に説明する。
【００２６】
図２及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、電気分解装置４１は、容器４７と、複数の電極とを備えている。複数の電極は、陰極及び陽極の一方として機能する複数の第１電極板５１と、陰極及び陽極の他方として機能する複数の第２電極板５２とを含む。
【００２７】
本実施形態では、容器４７は、６つの壁部により構成された略直方体形状を有している。これらの壁部は、水が流れる水流空間を形成している。６つの壁部は、第１壁部４７１、第２壁部４７２、第３壁部４７３、第４壁部４７４、第５壁部４７５及び第６壁部４７６である。
【００２８】
第１壁部４７１は、水の流れの上流側に位置し、第２壁部４７２は、第１壁部４７１と平行な姿勢で水の流れの下流側に位置している。第１壁部４７１と第２壁部４７２とは、後述する複数の電極板５１，５２と平行な姿勢で配置されている。第３〜第６壁部は、第１壁部４７１と第２壁部４７２の周縁部同士をつないでいる。第３壁部４７３は、下方に位置し、第４壁部４７４は、第３壁部４７３と平行な姿勢で上方に位置している。第５壁部４７５は、下流側に向かって右側に位置し、第６壁部４７６は、第５壁部４７５と平行な姿勢で下流側に向かって左側に位置している。
【００２９】
容器４７は、水入口４３及び水出口４５を有している。水入口４３は、第１壁部４７１の下部に設けられており、水出口４５は、第２壁部４７２の上部に設けられている。水入口４３にはポンプ３１側に位置する入水配管２７が接続されており、水出口４５には水熱交換器２１側に位置する入水配管２７が接続されている。ポンプ３１により入水配管２７を通じて電気分解装置４１に送られる水は、水入口４３から容器４７の内部の水流空間に流入する。水流空間に流入した水は、水の流れの下流側に向かって流れ、水出口４５から容器４７の外部に排出される。
【００３０】
複数の第１電極板５１及び複数の第２電極板５２は、容器４７内において上下方向に平行な姿勢で配置されている。各電極板５１，５２の材料としては、チタン、白金、ニッケル、炭素、黒鉛、銅、ガラス質炭素などが例示できる。
【００３１】
複数の電極板５１，５２は、電極板の厚み方向に互いに間隔をあけて水平方向に沿って配列されている。具体的に、複数の電極板５１，５２は、容器４７内において水入口４３側の領域（上流側領域）から水出口４５側の領域（下流側領域）に向かって第１電極板５１と第２電極板５２とが電極板の厚み方向に交互に配列されることにより複数の電極対４９を構成している。各電極対４９は、隣り合う電極板５１，５２により構成されている。電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる流路Ｆとして機能する。
【００３２】
各第１電極板５１の下端部（基端部）は、第３壁部４７３に固定されている。各第１電極板５１は、第３壁部４７３に位置する下端部から第４壁部４７４に向かって延びている。各第１電極板５１の下端部は、第３壁部４７３と平行な方向に延びる電気伝導性を有する連結部５４につながっている。各第１電極板５１の上端部（先端部）と、第４壁部４７４の内面との間には水が流通可能な隙間Ｇ１が設けられている。
【００３３】
各第２電極板５２の上端部（基端部）は、第４壁部４７４に固定されている。各第２電極板５２は、第４壁部４７４に位置する上端部から第３壁部４７３に向かって延びている。各第２電極板５２の上端部は、第４壁部４７４と平行な方向に延びる電気伝導性を有する連結部５６につながっている。各第２電極板５２の下端部（先端部）と、第３壁部４７３の内面との間には水が流通可能な隙間Ｇ２が設けられている。
【００３４】
図３（Ｂ）に示すように、各電極板における水平方向の一方の端辺は、第５壁部４７５の内面に当接又は近接しており、水平方向の他方の端辺は、第６壁部４７６の内面に当接又は近接している。したがって、図３（Ａ）に示すように、複数の電極板５１，５２は、容器４７内において上下方向に蛇行する蛇行流路Ｆを形成している。
【００３５】
連結部５４は、導線５３１を介して電源装置５３の電源における一方の極に接続されており、連結部５６は、導線５３２を介して電源装置５３の電源における他方の極に接続されている。すなわち、複数の第１電極板５１は、連結部５４及び導線５３１を介して電源の一方の極に接続されており、複数の第２電極板５２は、連結部５６及び導線５３２を介して電源の他方の極に接続されている。これにより、図３（Ａ）に示すように、複数の電極対４９は、電源に対して並列に接続されている。
【００３６】
以上のような構造を有する電気分解装置４１では、水入口４３から容器４７内に流入した水が水出口４５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気分解によって各電極対４９の陰極にスケールとして析出する。陰極に付着したスケールは、例えば周期的に電極板５１，５２の極性を反転させることにより、陰極から脱落して容器４７の第３壁部４７３上に沈殿する。沈殿したスケールは、例えば容器４７に設けられる図略のスケール排出口から容器４７の外部に排出される。
【００３７】
また、本実施形態に係る電気分解装置４１では、複数の電極対４９が電源に対して並列に接続され、かつ制御部３３が電気回路４１ａにおいて定電流制御を行うことにより、電気分解の効率の低下を抑制することができ、また、複数の電極対が電源に対して直列に接続されている形態に比べて消費電力の増大を抑制することができる。これらの利点について以下に具体的に説明する。
【００３８】
なお、本実施形態における定電流制御とは、電源装置５３からの出力電流Ｉ［Ａ］が予め定められた電流値となるように電源装置５３が制御部３３、または電源装置５３に内蔵された図略の制御部により制御されることをいう。定電流制御としては、次のような具体例が挙げられる。すなわち、電源装置５３に設けられた電流検出用の図略の内部抵抗によって電流値を検出し、制御部３３、または電源装置５３に内蔵された図略の制御部は、この電流値が予め定められた電流値（定電流値）となるように負荷電圧を制御する。負荷電圧とは、例えば導線５３１の点Ａと導線５３２の点Ｂとの電位差をいう（図３（Ａ）参照）。
【００３９】
図３（Ｃ）は、図３（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置４１を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。図４（Ａ）は、電気分解装置４１において一部の電極板に異物Ｓが付着した状態を示す断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す状態を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。図４（Ｃ）は、各電極対が電源に対して直列に接続された参考例の電気分解装置において、一部の電極板にスケールが付着した状態を電気抵抗の観点で説明するための概略図である。
【００４０】
複数の電極板５１，５２の大きさ及び材質が同じである場合、図３（Ｃ）に示すように、複数の電極板５１，５２に異物Ｓがほとんど付着していない状態では、各電極対４９における電気抵抗Ｒ１〜Ｒｎは、ほぼ同程度である。一方、図４（Ａ）に示すように、一部の電極板５１ｋの表面に他の電極板よりも多くの異物Ｓが付着した場合、図４（Ｂ）に示すように、この電極板５１ｋの電気抵抗Ｒｋ（電極板５１ｋの表面抵抗）は、他の電極板５１，５２の電気抵抗よりも大きくなる。この電気分解装置４１では、複数の電極対４９が電源に対して並列接続され、かつ定電流制御されているので、電極板５１ｋに流れる電流値は、図３（Ｃ）に示す状態に比べて低下する一方で、他の電極板５１，５２に流れる電流値は、図３（Ｃ）に示す状態に比べて増加する。したがって、電気分解装置４１全体としての電気分解の効率の低下が抑制される。また、電気抵抗の大きな電極板５１ｋに流れる電流値が低下するので、消費電力の増加も抑制できる。
【００４１】
一方、各電極対が電源に対して直列に接続されている参考例の電気分解装置において、一部の電極板の表面に他の電極板よりも多くの異物Ｓが付着した場合、図４（Ｃ）に示すように、その電極板の電気抵抗Ｒｋは、他の電極板の電気抵抗よりも大きくなる。この参考例の電気分解装置において定電流制御される場合、電気抵抗の大きな電極板を含むすべての電極板に流れる電流値は、異物の付着に状態にかかわらず不変である。したがって、電気分解装置全体としての電気分解の効率の低下は抑制される一方で、電気抵抗の大きな電極板における消費電力が増大するので、電気分解装置全体としての消費電力は、図４（Ｂ）に示す本実施形態の場合に比べて増大する。
【００４２】
また、複数の電極対４９が電源に対して直列接続された電気分解装置において、定電圧制御を行う場合、図４（Ｃ）に示すように一部の電極板の表面に他の電極板よりも多くの異物Ｓが付着して電気抵抗Ｒｋが大きくなると、各電極板に流れる電流値が低下してしまうため、電気分解装置全体の電気分解の効率が大きく低下する。
【００４３】
また、図３（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置４１において、定電流制御に代えて定電圧制御を行う場合、水中のスケール成分濃度が高いときには、水の電気伝導率が高くなるので各電極板に流れる電流値も大きくなり、電気分解が効率よく進む一方で、水中のスケール成分濃度が低いときには、水の電気伝導率が低くなるので各電極板に流れる電流値も小さくなり、電気分解が効率よく進まない。このように定電圧制御の場合、電気分解の効率が水中のスケール成分濃度に大きく左右され、ばらつきが生じやすい。
【００４４】
一方、図３（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置４１において、定電流制御を行う場合、各電極板に流れる電流値は、水中のスケール成分濃度に左右されないので、スケール成分濃度に起因する電気分解効率のばらつきを小さく抑えることができる。
【００４５】
また、容器４７内において水入口４３側の領域（上流側領域）から水出口４５側の領域（下流側領域）に向かって第１電極板５１と第２電極板５２とが電極板の厚み方向に交互に配列されることにより蛇行流路Ｆが形成されている本実施形態では、さらに次のような利点がある。
【００４６】
本実施形態では、水中のスケール成分は、水が蛇行流路Ｆを下流側に向かって流れるにつれて電気分解により陰極に付着して水中から次第に除去されるので、容器４７内の水中のスケール成分濃度は、上流側領域の方が下流側領域よりも高い傾向にある。すなわち、蛇行流路Ｆでは、流路長が長くなることに加え、上流側領域の水と下流側領域の水とが混ざり合うことがないため、上流側と下流側とのスケール成分濃度差がつきやすい。
【００４７】
したがって、電極板に付着するスケールの量は、水中のスケール成分濃度の高い上流側領域に配置されている電極板の方が、スケール成分濃度の低い下流側領域に配置されている電極板よりも多くなる。しかも、スケールが付着した電極板の表面には凹凸が増えるので汚れなども付着しやすくなる。その結果、電極板の電気抵抗は、上流側領域に配置されている電極板の方が下流側領域に配置されている電極板よりも大きくなりやすい。一方、水の電気伝導率は、スケール成分濃度の高い上流側領域の方が下流側領域よりも高くなる。
【００４８】
すなわち、スケール成分の付着がある程度進行した電気分解装置４１では、容器４７内の上流側において、電極板５１，５２の電気抵抗が大きく、水の電気伝導率が高い（水の電気抵抗が小さい）傾向にあり、容器４７内の下流側において、電極板５１，５２の電気抵抗が小さく、水の電気伝導率が低い（水の電気抵抗が大きい）傾向にある。このように蛇行流路Ｆにおいては、上流側と下流側とは、電極板５１，５２の電気抵抗の大小関係と、水の電気抵抗の大小関係とが反対になる傾向にあり、全体として電気抵抗のばらつきが小さくなる。このような傾向にある電気分解装置４１において、複数の電極対４９が電源に対して並列接続され、かつ電源装置５３からの出力電流が一定になるように定電流制御されることにより、各電極対４９に流れる電流は、ある程度均一化される。よって、本実施形態では、上流側から下流側の全体にわたって極端に電気分解の効率が低下するような領域が生じにくい。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態では、例えば一部の電極板５１ｋの表面に他の電極板よりも多くの異物Ｓが付着した場合、この電極板５１ｋの電気抵抗Ｒｋは、他の電極板の電気抵抗よりも大きくなるが、複数の電極対４９が電源に対して並列接続され、かつ定電流制御されているので、電極板５１ｋに流れる電流値は、異物の付着前に比べて低下する一方で、その分だけ他の電極板５１，５２に流れる電流値は増加する。したがって、電気分解装置４１全体としての電気分解の効率の低下が抑制される。また、電気抵抗の大きな電極板５１ｋに流れる電流値が低下するので、消費電力の増加も抑制できる。
【００５０】
また、本実施形態では、各第１電極板５１は、その基端部が容器４７の壁部４７３に位置し、これに対向する対向壁部４７４に向かって延び、その先端部と対向壁部４７４との間に隙間Ｇ１が設けられた状態で配置され、各第２電極板５２は、その基端部が対向壁部４７４に位置し、壁部４７３に向かって延び、その先端部と壁部４７３との間に隙間Ｇ２が設けられた状態で配置され、複数の第１電極板５１及び複数の第２電極板５２は、容器４７内において蛇行する蛇行流路を形成している。このような蛇行流路Ｆが形成された電気分解装置４１では、流路長を長くすることができるので、電気分解の効率をより高めることができる。しかも、蛇行流路Ｆにおいては上流側領域の水と下流側領域の水とが混ざり合いにくいため、上流側と下流側とのスケール成分の濃度差がさらにつきやすくなる。したがって、複数の電極対４９を電源に対して並列接続し、かつ定電流制御することによって電気分解の効率の低下及び消費電力の増加を抑制するメリットが大きい。
【００５１】
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。
【００５２】
前記実施形態では、複数の電極板５１，５２が容器４７内において上下方向に蛇行する蛇行流路を形成している場合を例示したが、これに限定されない。例えば、複数の電極板５１，５２が容器４７内において水平方向などの他の方向に蛇行する蛇行流路を形成する形態であってもよい。水平方向に蛇行する蛇行流路とするには、例えば、図３（Ａ），（Ｂ）に示す電気分解装置４１を、第５壁部４７５が下方に位置し、第６壁部４７６が上方に位置するように配置すればよい。
【００５３】
また、容器４７内における流路は、必ずしも蛇行流路でなくてもよい。例えば、図３（Ａ）に示す隙間Ｇ１，Ｇ２に加え、さらに図３（Ｂ）において電極板と第５壁部４７５との間に隙間が設けられている形態や、電極板と第５壁部４７５との間に隙間が設けられ、第６壁部４７６との間にも隙間が設けられている形態であってもよい。
【００５４】
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、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【符号の説明】
【００５７】
１１  ヒートポンプ給湯機
１５  タンク
２１  水熱交換器
３２  コントローラ
３３  制御部
３５  給湯配管
３７  給水配管
４１  電気分解装置
４１ａ  電気回路
４３  水入口
４５  水出口
４７  容器
４７１〜４７６  第１〜第６壁部
４９  電極対
５１  第１電極板
５２  第２電極板 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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