(57)【要約】【課題】電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できるヒートポンプ給湯機を提供する。【解決手段】ヒートポンプ給湯機１１は、水を貯留するタンク１５と、水熱交換器２１を有する冷媒回路１０と、タンク１５に貯留された水を水熱交換器２１に送り、水熱交換器２１において加熱された水をタンク１５に戻す導水路２７，２９と、導水路２７，２９を含む水の流路において水熱交換器２１よりも上流側の第１水路Ｆ１内に設けられた第１電極対４９１を有する第１電気分解装置１と、前記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、第１水路Ｆ１と互いに並列に又は直列に接続された第２水路Ｆ２内に設けられた第２電極対４９２を有する第２電気分解装置２と、第１電極対４９１及び第２電極対４９２に電圧を印加する電源５３と、を備えている。【選択図】図３
2013061141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留するタンク（１５）と、
冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、
前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、
前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、
前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に又は直列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備えているヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに並列に接続されており、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている、請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、
前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、をさらに備え、
前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されている、請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、
前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、
前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）と、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）とは、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている、請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
前記電源（５３）は、第１電源（５３１）と、前記第１電源（５３１）よりも電圧の高い第２電源（５３２）とを含み、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記第１電源（５３１）に対して互いに並列に接続されており、
前記下流側第１電極対（４９１）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記第２電源（５３２）に対して互いに並列に接続されている、請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに直列に接続されており、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに直列に接続されている、請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに並列に接続されており、
前記電源（５３）は、前記第１電極対（４９１）に接続された第１電源（５３１）と、前記第２電極対（４９２）に接続された第２電源（５３２）とを含む、請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに直列に接続されており、
前記電源（５３）は、前記第１電極対（４９１）に接続された第１電源（５３１）と、前記第２電極対（４９２）に接続され、前記第１電源（５３１）よりも電圧の高い第２電源（５３２）とを含む、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、電気分解装置を備えた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。
【０００４】
例えば特許文献１には、燃焼ガスの流路内に燃焼ガスと水との熱交換器を設けた給湯器が開示されている。この給湯器では、熱交換器の給水入口側の配管に電極式スケール成分沈殿析出装置が設けられている。特許文献１では、電極式スケール成分沈殿析出装置においてスケール成分の一部を電極の表面に析出させることにより、熱交換器においてスケールが堆積するのを防止できる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１７０７４７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、例えば一般家庭用の比較的小容量のヒートポンプ給湯機と、例えば業務用などの大容量のヒートポンプ給湯機とでは、必要とされる電気分解装置の能力も異なるので、これらの電気分解能力に応じて電気分解装置を設計し製造する必要がある。したがって、電気分解装置のラインアップ数が増大するという問題がある。また、大容量のヒートポンプ給湯機では、電気分解装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
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、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できるヒートポンプ給湯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１）本発明のヒートポンプ給湯機は、水を貯留するタンク（１５）と、冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に又は直列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備えている。
【０００９】
この構成では、ヒートポンプ給湯機において、第１電気分解装置（１）の第１水路（Ｆ１）と第２電気分解装置（２）の第２水路（Ｆ２）とが、前記水の流路において互いに並列に又は直列に接続されている。すなわち、この構成では、ヒートポンプ給湯機の容量に応じて複数の電気分解装置を互いに接続することにより、必要とされる電気分解能力を得るこことができるので、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【００１０】
２）前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに並列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されているのが好ましい。
【００１１】
この構成では、第１水路（Ｆ１）及び第２水路（Ｆ２）が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００１２】
また、この構成では、第１電極対（４９１）及び第２電極対（４９２）が電源（５３）に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対（４９１）と第２電極対（４９２）に同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。第１電気分解装置（１）及び第２電気分解装置（２）において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００１３】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００１４】
３）前記ヒートポンプ給湯機は、前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、をさらに備え、前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されていてもよい。
【００１５】
この構成では、ヒートポンプ給湯機がかなりの大容量である場合でも、必要とされる容量に応じて直列接続及び／又は並列接続を組み合わせることにより大容量化に容易に対応できる。
【００１６】
４）前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）と、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）とは、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されていてもよい。
【００１７】
この構成では、直列接続されている電極対には同じ電流値の電流が流れるので、下流側電気分解装置（１Ｍ，２Ｍ）においてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、この下流側電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。
【００１８】
また、この構成では、第１水路（Ｆ１）及び第２水路（Ｆ２）が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００１９】
また、この構成では、第１電極対（４９１）及び第２電極対（４９２）が電源（５３）に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対（４９１）と第２電極対（４９２）に同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。すなわち、第１電気分解装置（１）及び第２電気分解装置（２）において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００２０】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００２１】
５）前記ヒートポンプ給湯機において、前記電源（５３）は、第１電源（５３１）と、前記第１電源（５３１）よりも電圧の高い第２電源（５３２）とを含み、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記第１電源（５３１）に対して互いに並列に接続されており、前記下流側第１電極対（４９１）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記第２電源（５３２）に対して互いに並列に接続されていてもよい。
【００２２】
この構成では、下流側電気分解装置（１Ｍ，２Ｍ）における電気分解効率の低下が抑制される。すなわち、この構成では、例えば各水路（Ｆ）を流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。具体的には、図６に示すように下流側第１電気分解装置（１Ｍ，１Ｄ）及び下流側第２電気分解装置（２Ｍ，２Ｄ）では、これらよりも上流に位置する第１電気分解装置（１Ｕ）及び第２電気分解装置（２Ｕ）に比べて水路（Ｆ）を流れるスケール成分の濃度（水の硬度）が低くなる。この場合、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に接続される第２電源（５３２）及び第３電源（５３３）の電圧を第１電源（５３１）よりも高くすることにより、下流側の電気分解装置（１Ｍ，１Ｄ，２Ｍ，２Ｄ）における電気分解効率の低下が抑制される。
【００２３】
６）前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに直列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに直列に接続されていてもよい。
【００２４】
この構成では、直列に接続されている各電極対には同じ電流値の電流が流れるので、下流側に位置する電気分解装置においてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、この下流側の電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。
【００２５】
７）前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに並列に接続されており、前記電源（５３）は、前記第１電極対（４９１）に接続された第１電源（５３１）と、前記第２電極対（４９２）に接続された第２電源（５３２）とを含んでいてもよい。
【００２６】
この構成では、第１電気分解装置（１）と第２電気分解装置（２）の電気分解の効率をバランスよくコントロールすることができる。具体的に、例えば、一方の電気分解装置の電気分解性能が他方よりも高く、スケール成分の濃度（水の硬度）がより低下する場合には、電気分解性能の高い電気分解装置において、他の電気分解装置よりも電源の電圧を高くすることにより、水路（Ｆ）の下流側においても電気分解が効率よく行われる。
【００２７】
８）前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに直列に接続されており、前記電源（５３）は、前記第１電極対（４９１）に接続された第１電源（５３１）と、前記第２電極対（４９２）に接続され、前記第１電源（５３１）よりも電圧の高い第２電源（５３２）とを含んでいてもよい。
【００２８】
この構成では、下流側電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。すなわち、この構成では、例えば各水路（Ｆ）を流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。具体的には、図８に示すように第２電気分解装置（２）及び第３電気分解装置（３）では、これらよりも上流に位置する第１電気分解装置（１）に比べて水路（Ｆ）を流れるスケール成分の濃度（水の硬度）が低くなる。この場合、第２電極対（４９２）及び第３電極対（４９３）に接続される第２電源（５３２）及び第３電源（５３３）の電圧を第１電源（５３１）よりも高くすることにより、下流側の電気分解装置（２，３）における電気分解効率の低下が抑制される。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明のヒートポンプ給湯機では、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１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）は、電気分解装置の一例を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置の電極対に電圧を印加する電源の一例を示す概略図である。
【図３】第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図９】電気分解装置の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［第１実施形態］
＜ヒートポンプ給湯機＞
以下、本発明の第１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、電気分解機構１００と、これらを制御するコントローラ３２とを備えている。
【００３２】
ヒートポンプユニット１３は、冷媒回路１０を備えており、冷媒回路１０は、圧縮機１９、水熱交換器２１、電動膨張弁２３、空気熱交換器２５、及びこれらを接続する配管により構成されている。本実施形態では、ヒートポンプユニット１３を循環する冷媒として二酸化炭素を用いている。冷媒は、水熱交換器２１において貯湯ユニット１７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。
【００３３】
貯湯ユニット１７は、水を貯留するタンク１５と、ポンプ３１とを有している。タンク１５と水熱交換器２１とは、導水路により接続されている。前記導水路は、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。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、水熱交換器２１および出湯配管２９をこの順に通過させてタンク１５の上部に戻す。
【００３４】
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。
【００３５】
電気分解機構１００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。電気分解機構１００は、後述する複数の電気分解装置を有している（図３参照）。電気分解機構１００については後述する。
【００３６】
コントローラ３２は、制御部３３と、メモリ３４とを有している。メモリ３４には、沸上げ運転のスケジュールなどが記憶されている。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。
【００３７】
次に、ヒートポンプ給湯機１１の動作について説明する。ヒートポンプ給湯機１１では、通常、夜間の低価格の電力を使って沸上げ運転を行うように沸上げ運転のスケジュールが設定されている。具体的に、例えば２２時から６時までの間の時間帯に沸上げ運転が実行される。
【００３８】
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、電気分解機構１００によって水に含まれるスケール成分が除去される。
【００３９】
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、循環式の前記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。
【００４０】
＜電気分解機構＞
図２（Ａ）は、電気分解機構１００に用いることができる電気分解装置１の一例を示す断面図である。図２（Ａ）に示すように、電気分解装置１は、容器４７と、複数の電極対４９とを備えている。各電極対４９は、隣り合う電極板５１，５２により構成される。
【００４１】
容器４７は、略直方体の形状を有している。容器４７は、水の流れの上流側に位置する第１壁部４７１と下流側に位置する第２壁部４７２と、これらの壁部４７１，４７２をつなぐ側壁部４８とを有している。第１壁部４７１と第２壁部４７２は、側壁部４８の延びる方向（複数の電極板５１，５２の配列方向）に対向している。
【００４２】
側壁部４８は、第３壁部４７３と第４壁部４７４とを有している。第３壁部４７３と第４壁部４７４は、高さ方向（上下方向）に対向している。第３壁部４７３は、第４壁部４７４の下方に位置している。
【００４３】
第３壁部４７３には、スケール排出口６１が設けられている。スケール排出口６１は、容器４７の長手方向のほぼ中間位置に設けられており、沸上げ運転中の電気分解により容器４７内に溜まるスケールを容器４７外に排出するためのものである。スケール排出口６１には排出管６４が接続されている。排出管６４には開閉弁６５が設けられている。開閉弁６５の開閉動作は、制御部３３により制御される。
【００４４】
第４壁部４７４には、ガス排出口６２が設けられている。ガス排出口６２は、容器４７の長手方向の下流側（水流の下流側）の位置に設けられており、電気分解により生じるガスを容器４７内から排出するためのものである。ガス排出口６２には排出管６６が接続されている。排出管６６には図略の開閉弁が設けられている。この開閉弁の開閉動作は、制御部３３により制御される。
【００４５】
第１壁部４７１は、水の入口として機能する第１流通口４３を有している。第２壁部４７２は、水の出口として機能する第２流通口４５を有している。第１流通口４３及び第２流通口４５には、入水配管２７がそれぞれ接続される。第１流通口４３は、第１壁部４７１において、第４壁部４７４よりも第３壁部４７３に近い下方位置に設けられている。第２流通口４５は、第２壁部４７２において、第３壁部４７３よりも第４壁部４７４に近い上方位置に設けられている。
【００４６】
複数の電極板５１，５２は、容器４７内に配設されている。複数の電極板５１，５２は、容器４７の長手方向に沿って配列されている。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。
【００４７】
複数の電極板５１，５２は、電極板の厚み方向に、間隔をあけて配列されている。各電極板は、その配列方向とほぼ垂直な方向に延びる姿勢で配置されている。複数の電極板５１，５２の配列方向は、側壁部４８の延びる方向（容器４７の長手方向）とほぼ一致している。各電極対４９の電極板５１，５２同士の間隔はほぼ同じである。複数の電極板５１，５２は、電源５３の一方の極に接続される複数の第１電極板５１と、電源５３の他方の極に接続される複数の第２電極板５２とを含む。
【００４８】
各第１電極板５１は、第３壁部４７３に位置する基端部から第４壁部４７４に向かってそれぞれ延設されている。各第１電極板５１の基端部は、第３壁部４７３と略平行な方向に延設された第１連結部５４につながっている。この第１連結部５４は電源５３の一方の極に接続されている。第１連結部５４は、第３壁部４７３内に埋設されている。各第１電極板５１の先端部（第４壁部４７４側の端部）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。
【００４９】
各第２電極板５２は、第４壁部４７４に位置する基端部から第３壁部４７３に向かってそれぞれ延設されている。各第２電極板５２の基端部は、第４壁部４７４と略平行な方向に延設された第２連結部５６につながっている。この第２連結部５６は電源５３の他方の極に接続されている。第２連結部５６は、第４壁部４７４内に埋設されている。各第２電極板５２の先端部（第３壁部４７３側の端部）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。また、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる流路（水路）Ｆとして機能する。
【００５０】
図２（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機には、各電極対４９の極性を反転させるための反転機構６３が設けられている。反転機構６３は、制御部３３により制御される。反転機構６３は、接点切換部７１と接点切換部７２とを有しており、接点切換部７１の接点及び接点切換部７２の接点が切り換えられることによって電極板５１，５２の極性を反転させることができる。
【００５１】
具体的に、反転機構６３が図２において左側に示す状態のときには、第１連結部５４及び複数の第１電極板５１は電源５３の負極につながり、第２連結部５６及び複数の第２電極板５２は電源５３の正極につながる。一方、反転機構６３が図２において右側示す状態のときには、第１連結部５４及び複数の第１電極板５１は電源５３の正極につながり、第２連結部５及び複数の第２電極板５２は電源５３の負極につながる。なお、図３〜図９においては、反転機構６３、スケール排出口６１、排出管６４、開閉弁６５及びガス排出口６２の記載を省略している。
【００５２】
このような構造を有する電気分解装置１では、第１流通口４３から容器４７内に流入した水が第２流通口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、反転機構６３によって周期的に電極板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内に沈殿する。容器４７内に沈殿したスケールは、スケール排出口６１から排出される。
【００５３】
図３に示すように、第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１の電気分解機構１００は、複数の電気分解装置を有している。これらの電気分解装置は、第１電気分解装置１と、第２電気分解装置２と、第３電気分解装置３とを含む。
【００５４】
第１電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第１電極対４９１）が配設されている。各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第１水路Ｆ１）として機能する。同様に、第２電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第２電極対４９２）が配設されており、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第２水路Ｆ２）として機能する。同様に、第３電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第３電極対４９１）が配設されており、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第３水路Ｆ３）として機能する。第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、入水配管２７に対して互いに並列に接続されている。
【００５５】
具体的に、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７は、流路が複数の分岐する分岐管２７１を有しており、この分岐管２７１が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。また、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７は、複数の流路が合流する合流管２７２を有しており、この合流管２７２が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。
【００５６】
複数の第１電極対４９１と、複数の第２電極対４９２と、複数の第３電極対４９３とは、電源５３に対して互いに並列に接続されている。具体的に、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の各第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の各第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。
【００５７】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。この第２実施形態では、電気分解機構１００において電源５３の接続が第１実施形態とは異なっており、他の構成は第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、第２実施形態では、各電気分解装置に対して電源５３が個別に接続されている。電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、第１電気分解装置１の複数の第１電極対４９１に接続されており、第２電源５３２は、第２電気分解装置２の複数の第２電極対４９２に接続されており、第３電源５３３は、第３電気分解装置３の複数の第３電極対４９３に接続されている。
【００５９】
具体的に、第１電気分解装置１の第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１の第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。同様に、第２電気分解装置２の第１連結部５４は、第２電源５３２の一方の極に接続されており、第２電気分解装置２の第２連結部５６は、第２電源５３２の他方の極に接続されている。第３電気分解装置３についても同様である。
【００６０】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２、及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、例えば第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の電気分解性能の差に基づいて設定することができる。
【００６１】
具体的に、これらの電気分解装置１，２，３において、例えば容器４７内の水路Ｆを流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。電気分解の効率が良く、電気分解性能の高い電気分解装置では、容器４７内の水路Ｆの特に下流側においてスケール成分の濃度（水の硬度）が他の電気分解装置よりも低くなるので、水の電気伝導率も低くなり、電流値が低下する。そこで、電気分解性能の高い電気分解装置においては、他の電気分解装置よりも電源の電圧を高くすることにより、水路Ｆの下流側においても電気分解が効率よく行われる。
【００６２】
したがって、各電気分解装置には、水路Ｆを流れる水の水質を検知する図略のセンサを設けるのが好ましい。このようなセンサとしては、例えば水の導電率を測定するセンサ、カルシウムイオンの濃度を測定するセンサなどが挙げられる。制御部３３は、各センサにより検知されるデータに基づいて第１電源５３１の電圧、第２電源５３２の電圧、及び第３電源５３３の電圧を変動させる（調節する）制御を実行することができる。
【００６３】
また、電気分解装置１，２，３において、例えば容器４７内の電極板５１又は電極板５２に析出するスケールの析出状態、容器４７内に沈殿するスケールの沈殿状態などに基づいて各電源の電圧を調節してもよい。
【００６４】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第３実施形態では、電気分解機構１００は、第１電気分解装置セット１Ｓと、第２電気分解装置セット２Ｓと、第３電気分解装置セット３Ｓとを含む。
【００６５】
第１電気分解装置セット１Ｓは、上流側第１電気分解装置１Ｕと、この上流側第１電気分解装置１Ｕよりも下流側に位置する下流側第１電気分解装置１Ｍ（中間第１電気分解装置１Ｍ）と、この中間第１電気分解装置１Ｍよりもさらに下流側に位置する下流側第１電気分解装置１Ｄとを含む。
【００６６】
これらの電気分解装置１Ｕ，１Ｍ，１Ｄは、第１水路Ｆ１をそれぞれ有している。具体的に、上流側第１電気分解装置１Ｕは、上流側第１水路Ｆ１を有しており、中間第１電気分解装置１Ｍは、下流側第１水路Ｆ１（中間第１水路Ｆ１）を有しており、下流側第１電気分解装置１Ｄは、下流側第１水路Ｆ１を有している。これらの第１水路Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１は、直列に接続されている。上流側第１水路Ｆ１と中間第１水路Ｆ１とは、配管２７ａによって接続されており、中間第１水路Ｆ１と、下流側第１電気分解装置１Ｄの下流側第１水路Ｆ１とは、配管２７ｂによって接続されている。
【００６７】
第１電気分解装置セット１Ｓと同様に、第２電気分解装置セット２Ｓは、３つの電気分解装置２Ｕ，２Ｍ，２Ｄの第２水路Ｆ２，Ｆ２，Ｆ２が直列に接続されており、第３電気分解装置セット３Ｓは、３つの電気分解装置３Ｕ，３Ｍ，３Ｄの第３水路Ｆ３，Ｆ３，Ｆ３が直列に接続されている。
【００６８】
第１電気分解装置セット１Ｓの第１水路Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１と、第２電気分解装置セット２Ｓの第２水路Ｆ２，Ｆ２，Ｆ２と、第３電気分解装置セット３Ｓの第３水路Ｆ３，Ｆ３，Ｆ３とは、入水配管２７に対して互いに並列に接続されている。具体的に、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７の分岐管２７１が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されており、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７の合流管２７２が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。
【００６９】
第１電気分解装置セット１Ｓの各第１水路Ｆ１には、複数の第１電極対４９１が配設されている。具体的に、上流側第１水路Ｆ１には、複数の上流側第１電極対４９１が配設されており、中間第１水路Ｆ１には、複数の下流側第１電極対４９１（中間第１電極対４９１）が配設されており、下流側第１水路Ｆ１には、複数の下流側第１電極対４９１が配設されている。これらの上流側第１電極対４９１、中間第１電極対４９１及び下流側第１電極対４９１は、電源５３に対して直列に接続されている。
【００７０】
具体的に、上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、下流側第１電気分解装置１Ｄにおける第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第２連結部５６は、中間第１電気分解装置１Ｍにおける第１連結部５４に接続されており、中間第１電気分解装置１Ｍにおける第２連結部５６は、下流側第１電気分解装置１Ｄにおける第１連結部５４に接続されている。
【００７１】
第１電気分解装置セット１Ｓと同様に、第２電気分解装置セット２Ｓの各第２水路Ｆ２には、複数の第２電極対４９２が配設されている。第２電気分解装置セット２Ｓでは、上流側第２電気分解装置２Ｕの上流側第２電極対４９２、中間第２電気分解装置２Ｍの下流側第２電極対４９２（中間第２電極対４９２）及び下流側第２電気分解装置２Ｄの下流側第２電極対４９２は、電源５３に対して直列に接続されている。
【００７２】
具体的に、上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、下流側第２電気分解装置２Ｄにおける第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第２連結部５６は、中間第２電気分解装置２Ｍにおける第１連結部５４に接続されており、中間第２電気分解装置２Ｍにおける第２連結部５６は、下流側第２電気分解装置２Ｄにおける第１連結部５４に接続されている。第３電気分解装置セット３Ｓについても同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７３】
以上のように、電源５３に対して、第１電気分解装置セット１Ｓにおける第１電極対４９１と、第２電気分解装置セット２Ｓにおける第２電極対４９２と、第３電気分解装置セット３Ｓにおける第３電極対４９３とは、互いに並列に接続されている。
【００７４】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第４実施形態では、第３実施形態と同様に、電気分解機構１００は、第１電気分解装置セット１Ｓと、第２電気分解装置セット２Ｓと、第３電気分解装置セット３Ｓとを含む。これらの電気分解装置セットの各水路Ｆの接続構造は、第３実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。第４実施形態では、電源５３の接続が第３実施形態と異なっている。
【００７５】
図６に示すように、第４実施形態では、電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、各電気分解装置セットにおける上流側電気分解装置１Ｕ，２Ｕ，３Ｕに接続されている。これらの上流側電気分解装置１Ｕ，２Ｕ，３Ｕは、第１電源５３１に対して並列に接続されている。
【００７６】
具体的に、第１電気分解装置セット１Ｓの上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第１連結部５４、第２電気分解装置セット２Ｓの上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第１連結部５４、及び第３電気分解装置セット３Ｓの上流側第３電気分解装置３Ｕにおける第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されている。第１電気分解装置セット１Ｓの上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第２連結部５６、第２電気分解装置セット２Ｓの上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第２連結部５６、及び第３電気分解装置セット３Ｓの上流側第３電気分解装置３Ｕにおける第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。
【００７７】
同様に、第２電源５３２は、各電気分解装置セットにおける中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍに接続されている。これらの中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍは、第２電源５３２に対して並列に接続されている。また、第３電源５３３は、各電気分解装置セットにおける下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄに接続されている。これらの下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄは、第３電源５３３に対して並列に接続されている。
【００７８】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、Ｅ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たすように調節される。すなわち、第３電源５３３の電圧Ｅ３が最も高く、第１電源５３１の電圧Ｅ１が最も低くなるように各電圧が調節される。
【００７９】
［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第５実施形態では、電気分解機構１００において複数の電気分解装置１，２，３の水路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が直列に連結され、かつ複数の電気分解装置１，２，３の電極対４９１，４９２，４９３が電源５３に対して直列に接続されている。
【００８０】
具体的に、第１電気分解装置１における第１水路Ｆ１の上流端は、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７に接続されており、第３電気分解装置３における第３水路Ｆ３の下流端は、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７に接続されている。第１水路Ｆ１と第２水路Ｆ２とは、配管２７ａによって接続されており、第２水路Ｆ２と第３水路Ｆ３とは、配管２７ｂによって接続されている。
【００８１】
第１電気分解装置１における第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、第３電気分解装置３における第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、第１電気分解装置１における第２連結部５６は、第２電気分解装置２における第１連結部５４に接続されており、第２電気分解装置２における第２連結部５６は、第３電気分解装置３における第１連結部５４に接続されている。
【００８２】
［第６実施形態］
図８は、本発明の第６実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第６実施形態では、電気分解機構１００において複数の電気分解装置１，２，３の水路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が直列に連結されている点は第５実施形態と同様であるが、各電気分解装置の電極対が個別の電源５３に接続されている点で第５実施形態と異なっている。
【００８３】
図８に示すように、電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、第１電気分解装置１の複数の第１電極対４９１に接続されており、第２電源５３２は、第２電気分解装置２の複数の第２電極対４９２に接続されており、第３電源５３３は、第３電気分解装置３の複数の第３電極対４９３に接続されている。
【００８４】
具体的に、第１電気分解装置１の第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１の第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。同様に、第２電気分解装置２の第１連結部５４は、第２電源５３２の一方の極に接続されており、第２電気分解装置２の第２連結部５６は、第２電源５３２の他方の極に接続されている。第３電気分解装置３についても同様である。
【００８５】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、Ｅ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たすように調節される。すなわち、第３電源５３３の電圧Ｅ３が最も高く、第１電源５３１の電圧Ｅ１が最も低くなるように各電圧が調節される。
【００８６】
以上説明したように、各実施形態では、ヒートポンプ給湯機１１において、第１電気分解装置の第１水路Ｆ１と第２電気分解装置の第２水路Ｆ２とが、前記水の流路において互いに並列に又は直列に接続されている。すなわち、この構成では、ヒートポンプ給湯機１１の容量に応じて複数の電気分解装置を互いに接続することにより、必要とされる電気分解能力を得るこことができるので、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【００８７】
第１実施形態では、第１水路Ｆ１及び第２水路Ｆ２が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００８８】
また、第１実施形態では、第１電極対５３１、第２電極対５３２及び第３電極対５３３が電源５３に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対５３１と第２電極対５３２と第３電極対５３３とに同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。第１電気分解装置及び第２電気分解装置において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００８９】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００９０】
第３，４実施形態では、ヒートポンプ給湯機１１は、第１水路Ｆ１よりも下流側において第１水路Ｆ１に対して直列に接続された下流側第１水路Ｆ１内に設けられた下流側第１電極対４９１を有する下流側第１電気分解装置１Ｍ，１Ｄと、第２水路Ｆ２よりも下流側において第２水路Ｆ２に対して直列に接続された下流側第２水路Ｆ２内に設けられた下流側第２電極対４９２を有する下流側第２電気分解装置２Ｍ，２Ｄと、第３水路Ｆ３よりも下流側において第３水路Ｆ３に対して直列に接続された下流側第３水路Ｆ３内に設けられた下流側第３電極対４９３を有する下流側第３電気分解装置３Ｍ，３Ｄと、をさらに備えている。第１水路Ｆ１及び下流側第１水路Ｆ１と、第２水路Ｆ２及び下流側第２水路Ｆ２と、第３水路Ｆ３及び下流側第１水路Ｆ３とは、互いに並列に接続されている。したがって、ヒートポンプ給湯機１１がかなりの大容量である場合でも、必要とされる容量に応じて直列接続及び／又は並列接続を組み合わせることにより大容量化に容易に対応できる。また、このように水路が並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００９１】
また、第３実施形態では、３つの第１電極対４９１（上流側第１電極対４９１、中間第１電極対４９１及び下流側第１電極対４９１）は、電源５３に対して直列に接続されている。３つの第２電極対４９２（上流側第２電極対４９２、中間第２電極対４９２及び下流側第２電極対４９２）は、電源５３に対して直列に接続されている。３つの第３電極対４９３（上流側第３電極対４９３、中間第３電極対４９３及び下流側第３電極対４９３）は、電源５３に対して直列に接続されている。このように直列接続されている電極対４９には同じ電流値の電流が流れるので、下流側電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，１Ｄ，２Ｄにおいてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、これらの下流側電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，１Ｄ，２Ｄにおける電気分解効率の低下が抑制される。
【００９２】
また、第３実施形態では、第１電極対４９１，４９１，４９１と、第２電極対４９２，４９２，４９２と、第３電極対４９３，４９３，４９３とは、電源５３に対して互いに並列に接続されているので、第１電極対４９１と第２電極対４９２と第３電極対４９３に同じ電圧をかけることができる。したがって、第１電気分解装置セット１Ｓ、第２電気分解装置セット２Ｓ及び第３電気分解装置セット３Ｓにおいて、スケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が他よりも低い電気分解装置セットにおいては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、電気分解装置セットの電気分解効率に差が生じるのが抑制される。また、電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００９３】
第４実施形態では、電源５３は、第１電源５３１と、第１電源５３１よりも電圧の高い第２電源５３２と、第２電源５３２よりも電圧の高い第３電源５３３とを含む。上流側第１電極対４９１、上流側第２電極対４９２及び上流側第３電極対４９３は、第１電源５３１に対して互いに並列に接続されている。中間第１電極対４９１、中間第２電極対４９２及び中間第３電極対４９３は、第２電源５３２に対して互いに並列に接続されている。下流側第１電極対４９１、下流側第２電極対４９２及び下流側第３電極対４９３は、第３電源５３３に対して互いに並列に接続されている。したがって、中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍ及び下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄにおける電気分解効率の低下が抑制される。
【００９４】
第５実施形態では、第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、互いに直列に接続されており、第１電極対４９１、第２電極対４９２及び第３電極対４９３は、電源５３に対して互いに直列に接続されている。第５実施形態では、直列に接続されている各電極対４９には同じ電流値の電流が流れるので、下流側に位置する電気分解装置においてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、この下流側の電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。
【００９５】
第２実施形態では、第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、互いに並列に接続されており、電源５３は、第１電極対４９１に接続された第１電源５３１と、第２電極対４９２に接続された第２電源５３２と、第３電極対４９３に接続された第３電源５３１とを含む。
【００９６】
この第２実施形態では、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の電気分解の効率をバランスよくコントロールすることができる。具体的に、例えば、いずれかの電気分解装置の電気分解性能が他方よりも高い場合には、電気分解性能の高い電気分解装置において、他の電気分解装置よりも電源の電圧を高くすることにより、水路Ｆの下流側においても電気分解が効率よく行われる。
【００９７】
第６実施形態では、前記第１水路Ｆ１及び前記第２水路Ｆ２は、互いに並列に接続されており、前記電源は、前記第１電極対に接続された第１電源と、前記第２電極対に接続された第２電源とを含んでいる。また、第６実施形態では、前記第１水路Ｆ１及び前記第２水路Ｆ２は、互いに直列に接続されており、前記電源は、前記第１電極対に接続された第１電源と、前記第２電極対に接続され、前記第１電源よりも電圧の高い第２電源とを含んでいる。
【００９８】
この第６実施形態では、下流側電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。すなわち、この第６実施形態では、例えば各水路Ｆを流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。具体的には、図８に示すように第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３では、これらよりも上流に位置する第１電気分解装置１に比べて水路Ｆを流れるスケール成分の濃度（水の硬度）が低くなる。この場合、第２電極対４９２及び第３電極対４９３に接続される第２電源５３２及び第３電源５３３の電圧を第１電源５３１よりも高くすることにより、下流側の電気分解装置２，３における電気分解効率の低下が抑制される。
【００９９】
（他の実施形態）
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。
【０１００】
例えば、前記実施形態では、電気分解装置１が複数の電極対４９を有している形態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１としては、例えば図９に示すように容器４７内に単一の電極対４９が配置された形態であってもよい。
【０１０１】
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１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１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１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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
第４実施形態及び第６実施形態では、電源５３が第１電源５３１、第２電源５３２及び第３電源５３３を含み、これらの電圧がＥ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たす場合を例示したが、これに限定されない。例えば、第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３がＥ３＝Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たす形態であってもよく、また、Ｅ３＞Ｅ２＝Ｅ１の関係を満たす形態であってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  第１電気分解装置
１Ｕ  上流側第１電気分解装置
１Ｍ  中間第１電気分解装置
１Ｄ  下流側第１電気分解装置
２  第２電気分解装置
２Ｕ  上流側第２電気分解装置
２Ｍ  中間第２電気分解装置
２Ｄ  下流側第２電気分解装置
３  第３電気分解装置
３Ｕ  上流側第３電気分解装置
３Ｍ  中間第３電気分解装置
３Ｄ  下流側第３電気分解装置
１０  冷媒回路
１１  ヒートポンプ給湯機
１５  タンク
２１  水熱交換器
２７  入水配管
２９  出湯配管
３５  給湯配管
３７  給水配管
４９  電極対
４９１  第１電極対
４９２  第２電極対
４９３  第３電極対
５１  第１電極板
５２  第２電極板
５３  電源
５３１  第１電源
５３２  第２電源
５３３  第３電源
１００  電気分解機構
【図１】
2013061141.tif 000003
【図２】
2013061141.tif 000004
【図３】
2013061141.tif 000005
【図４】
2013061141.tif 000006
【図５】
2013061141.tif 000007
【図６】
2013061141.tif 000008
【図７】
2013061141.tif 000009
【図８】
2013061141.tif 000010
【図９】
2013061141.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月28日(2012.12.28)
【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】
水を貯留するタンク（１５）と、
冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、
前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、
前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、
前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備え、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている、ヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
水を貯留するタンク（１５）と、
冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、
前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、
前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、
前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、
前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、
前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、
前記第１電極対（４９１）、前記第２電極対（４９２）、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備え、
前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されており、
前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、
前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、
前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）と、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）とは、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている、ヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
水を貯留するタンク（１５）と、
冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、
前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、
前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、
前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、
前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、
前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、
前記第１電極対（４９１）、前記第２電極対（４９２）、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備え、
前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されており、
前記電源（５３）は、第１電源（５３１）と、第２電源（５３２）とを含み、
前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記第１電源（５３１）に対して互いに並列に接続されており、
前記下流側第１電極対（４９１）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記第２電源（５３２）に対して互いに並列に接続されている、ヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
前記第２電源（５３２）により印加される電圧は、前記第１電源（５３１）により印加される電圧よりも高い、請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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た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。
【０００４】
例えば特許文献１には、燃焼ガスの流路内に燃焼ガスと水との熱交換器を設けた給湯器が開示されている。この給湯器では、熱交換器の給水入口側の配管に電極式スケール成分沈殿析出装置が設けられている。特許文献１では、電極式スケール成分沈殿析出装置においてスケール成分の一部を電極の表面に析出させることにより、熱交換器においてスケールが堆積するのを防止できる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１７０７４７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、例えば一般家庭用の比較的小容量のヒートポンプ給湯機と、例えば業務用などの大容量のヒートポンプ給湯機とでは、必要とされる電気分解装置の能力も異なるので、これらの電気分解能力に応じて電気分解装置を設計し製造する必要がある。したがって、電気分解装置のラインアップ数が増大するという問題がある。また、大容量のヒートポンプ給湯機では、電気分解装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
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、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できるヒートポンプ給湯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のヒートポンプ給湯機は、水を貯留するタンク（１５）と、冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に又は直列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備えている。
【０００９】
この構成では、ヒートポンプ給湯機において、第１電気分解装置（１）の第１水路（Ｆ１）と第２電気分解装置（２）の第２水路（Ｆ２）とが、前記水の流路において互いに並列に又は直列に接続されている。すなわち、この構成では、ヒートポンプ給湯機の容量に応じて複数の電気分解装置を互いに接続することにより、必要とされる電気分解能力を得るこことができるので、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【００１０】
前記ヒートポンプ給湯機において、前記第１水路（Ｆ１）及び前記第２水路（Ｆ２）は、互いに並列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている。
【００１１】
この構成では、第１水路（Ｆ１）及び第２水路（Ｆ２）が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００１２】
また、この構成では、第１電極対（４９１）及び第２電極対（４９２）が電源（５３）に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対（４９１）と第２電極対（４９２）に同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。第１電気分解装置（１）及び第２電気分解装置（２）において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００１３】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００１４】
本発明の他のヒートポンプ給湯機は、水を貯留するタンク（１５）と、冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、前記第１電極対（４９１）、前記第２電極対（４９２）、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備え、前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記電源（５３）に対して直列に接続されており、前記第１電極対（４９１）及び前記下流側第１電極対（４９１）と、前記第２電極対（４９２）及び前記下流側第２電極対（４９２）とは、前記電源（５３）に対して互いに並列に接続されている。
【００１５】
この構成では、ヒートポンプ給湯機がかなりの大容量である場合でも、必要とされる容量に応じて直列接続及び／又は並列接続を組み合わせることにより大容量化に容易に対応できる。
【００１６】
この構成では、直列接続されている電極対には同じ電流値の電流が流れるので、下流側電気分解装置（１Ｍ，２Ｍ）においてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、この下流側電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。
【００１７】
また、この構成では、第１水路（Ｆ１）及び第２水路（Ｆ２）が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００１８】
また、この構成では、第１電極対（４９１）及び第２電極対（４９２）が電源（５３）に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対（４９１）と第２電極対（４９２）に同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。すなわち、第１電気分解装置（１）及び第２電気分解装置（２）において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００１９】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００２０】
本発明のさらに他のヒートポンプ給湯機は、水を貯留するタンク（１５）と、冷媒との熱交換により水を加熱する水熱交換器（２１）を有する冷媒回路（１０）と、前記タンク（１５）に貯留された水を前記水熱交換器（２１）に送り、前記水熱交換器（２１）において加熱された水を前記タンク（１５）に戻す導水路（２７，２９）と、前記導水路（２７，２９）を含む水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側の第１水路（Ｆ１）内に設けられた第１電極対（４９１）を有する第１電気分解装置（１）と、前記水の流路において前記水熱交換器（２１）よりも上流側に設けられ、前記第１水路（Ｆ１）と互いに並列に接続された第２水路（Ｆ２）内に設けられた第２電極対（４９２）を有する第２電気分解装置（２）と、前記第１水路（Ｆ１）よりも下流側において前記第１水路（Ｆ１）に対して直列に接続された下流側第１水路（Ｆ１）内に設けられた下流側第１電極対（４９１）を有する下流側第１電気分解装置（１Ｍ）と、前記第２水路（Ｆ２）よりも下流側において前記第２水路（Ｆ２）に対して直列に接続された下流側第２水路（Ｆ２）内に設けられた下流側第２電極対（４９２）を有する下流側第２電気分解装置（２Ｍ）と、前記第１電極対（４９１）、前記第２電極対（４９２）、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に電圧を印加する電源（５３）と、を備え、前記第１水路（Ｆ１）及び前記下流側第１水路（Ｆ１）と、前記第２水路（Ｆ２）及び前記下流側第２水路（Ｆ２）とは、互いに並列に接続されており、前記電源（５３）は、第１電源（５３１）と、第２電源（５３２）とを含み、前記第１電極対（４９１）及び前記第２電極対（４９２）は、前記第１電源（５３１）に対して互いに並列に接続されており、前記下流側第１電極対（４９１）及び前記下流側第２電極対（４９２）は、前記第２電源（５３２）に対して互いに並列に接続されている。
【００２１】
この場合、前記第２電源（５３２）により印加される電圧は、前記第１電源（５３１）により印加される電圧よりも高いことが好ましい。この構成では、下流側電気分解装置（１Ｍ，２Ｍ）における電気分解効率の低下が抑制される。すなわち、この構成では、例えば各水路（Ｆ）を流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。具体的には、図６に示すように下流側第１電気分解装置（１Ｍ，１Ｄ）及び下流側第２電気分解装置（２Ｍ，２Ｄ）では、これらよりも上流に位置する第１電気分解装置（１Ｕ）及び第２電気分解装置（２Ｕ）に比べて水路（Ｆ）を流れるスケール成分の濃度（水の硬度）が低くなる。この場合、下流側第１電極対（４９１）及び下流側第２電極対（４９２）に接続される第２電源（５３２）及び第３電源（５３３）の電圧を第１電源（５３１）よりも高くすることにより、下流側の電気分解装置（１Ｍ，１Ｄ，２Ｍ，２Ｄ）における電気分解効率の低下が抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明のヒートポンプ給湯機では、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１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）は、電気分解装置の一例を示す断面図であり、（Ｂ）は、前記電気分解装置の電極対に電圧を印加する電源の一例を示す概略図である。
【図３】第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図４】第２形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図７】第５形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図８】第６形態に係るヒートポンプ給湯機における複数の電気分解装置の接続構造を示す概略図である。
【図９】電気分解装置の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
＜ヒートポンプ給湯機＞
以下、本発明の第１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、電気分解機構１００と、これらを制御するコントローラ３２とを備えている。
【００２５】
ヒートポンプユニット１３は、冷媒回路１０を備えており、冷媒回路１０は、圧縮機１９、水熱交換器２１、電動膨張弁２３、空気熱交換器２５、及びこれらを接続する配管により構成されている。本実施形態では、ヒートポンプユニット１３を循環する冷媒として二酸化炭素を用いている。冷媒は、水熱交換器２１において貯湯ユニット１７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。
【００２６】
貯湯ユニット１７は、水を貯留するタンク１５と、ポンプ３１とを有している。タンク１５と水熱交換器２１とは、導水路により接続されている。前記導水路は、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。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、水熱交換器２１および出湯配管２９をこの順に通過させてタンク１５の上部に戻す。
【００２７】
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。
【００２８】
電気分解機構１００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。電気分解機構１００は、後述する複数の電気分解装置を有している（図３参照）。電気分解機構１００については後述する。
【００２９】
コントローラ３２は、制御部３３と、メモリ３４とを有している。メモリ３４には、沸上げ運転のスケジュールなどが記憶されている。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。
【００３０】
次に、ヒートポンプ給湯機１１の動作について説明する。ヒートポンプ給湯機１１では、通常、夜間の低価格の電力を使って沸上げ運転を行うように沸上げ運転のスケジュールが設定されている。具体的に、例えば２２時から６時までの間の時間帯に沸上げ運転が実行される。
【００３１】
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、電気分解機構１００によって水に含まれるスケール成分が除去される。
【００３２】
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、循環式の前記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。
【００３３】
＜電気分解機構＞
図２（Ａ）は、電気分解機構１００に用いることができる電気分解装置１の一例を示す断面図である。図２（Ａ）に示すように、電気分解装置１は、容器４７と、複数の電極対４９とを備えている。各電極対４９は、隣り合う電極板５１，５２により構成される。
【００３４】
容器４７は、略直方体の形状を有している。容器４７は、水の流れの上流側に位置する第１壁部４７１と下流側に位置する第２壁部４７２と、これらの壁部４７１，４７２をつなぐ側壁部４８とを有している。第１壁部４７１と第２壁部４７２は、側壁部４８の延びる方向（複数の電極板５１，５２の配列方向）に対向している。
【００３５】
側壁部４８は、第３壁部４７３と第４壁部４７４とを有している。第３壁部４７３と第４壁部４７４は、高さ方向（上下方向）に対向している。第３壁部４７３は、第４壁部４７４の下方に位置している。
【００３６】
第３壁部４７３には、スケール排出口６１が設けられている。スケール排出口６１は、容器４７の長手方向のほぼ中間位置に設けられており、沸上げ運転中の電気分解により容器４７内に溜まるスケールを容器４７外に排出するためのものである。スケール排出口６１には排出管６４が接続されている。排出管６４には開閉弁６５が設けられている。開閉弁６５の開閉動作は、制御部３３により制御される。
【００３７】
第４壁部４７４には、ガス排出口６２が設けられている。ガス排出口６２は、容器４７の長手方向の下流側（水流の下流側）の位置に設けられており、電気分解により生じるガスを容器４７内から排出するためのものである。ガス排出口６２には排出管６６が接続されている。排出管６６には図略の開閉弁が設けられている。この開閉弁の開閉動作は、制御部３３により制御される。
【００３８】
第１壁部４７１は、水の入口として機能する第１流通口４３を有している。第２壁部４７２は、水の出口として機能する第２流通口４５を有している。第１流通口４３及び第２流通口４５には、入水配管２７がそれぞれ接続される。第１流通口４３は、第１壁部４７１において、第４壁部４７４よりも第３壁部４７３に近い下方位置に設けられている。第２流通口４５は、第２壁部４７２において、第３壁部４７３よりも第４壁部４７４に近い上方位置に設けられている。
【００３９】
複数の電極板５１，５２は、容器４７内に配設されている。複数の電極板５１，５２は、容器４７の長手方向に沿って配列されている。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。
【００４０】
複数の電極板５１，５２は、電極板の厚み方向に、間隔をあけて配列されている。各電極板は、その配列方向とほぼ垂直な方向に延びる姿勢で配置されている。複数の電極板５１，５２の配列方向は、側壁部４８の延びる方向（容器４７の長手方向）とほぼ一致している。各電極対４９の電極板５１，５２同士の間隔はほぼ同じである。複数の電極板５１，５２は、電源５３の一方の極に接続される複数の第１電極板５１と、電源５３の他方の極に接続される複数の第２電極板５２とを含む。
【００４１】
各第１電極板５１は、第３壁部４７３に位置する基端部から第４壁部４７４に向かってそれぞれ延設されている。各第１電極板５１の基端部は、第３壁部４７３と略平行な方向に延設された第１連結部５４につながっている。この第１連結部５４は電源５３の一方の極に接続されている。第１連結部５４は、第３壁部４７３内に埋設されている。各第１電極板５１の先端部（第４壁部４７４側の端部）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。
【００４２】
各第２電極板５２は、第４壁部４７４に位置する基端部から第３壁部４７３に向かってそれぞれ延設されている。各第２電極板５２の基端部は、第４壁部４７４と略平行な方向に延設された第２連結部５６につながっている。この第２連結部５６は電源５３の他方の極に接続されている。第２連結部５６は、第４壁部４７４内に埋設されている。各第２電極板５２の先端部（第３壁部４７３側の端部）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。また、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる流路（水路）Ｆとして機能する。
【００４３】
図２（Ｂ）に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機には、各電極対４９の極性を反転させるための反転機構６３が設けられている。反転機構６３は、制御部３３により制御される。反転機構６３は、接点切換部７１と接点切換部７２とを有しており、接点切換部７１の接点及び接点切換部７２の接点が切り換えられることによって電極板５１，５２の極性を反転させることができる。
【００４４】
具体的に、反転機構６３が図２において左側に示す状態のときには、第１連結部５４及び複数の第１電極板５１は電源５３の負極につながり、第２連結部５６及び複数の第２電極板５２は電源５３の正極につながる。一方、反転機構６３が図２において右側示す状態のときには、第１連結部５４及び複数の第１電極板５１は電源５３の正極につながり、第２連結部５及び複数の第２電極板５２は電源５３の負極につながる。なお、図３〜図９においては、反転機構６３、スケール排出口６１、排出管６４、開閉弁６５及びガス排出口６２の記載を省略している。
【００４５】
このような構造を有する電気分解装置１では、第１流通口４３から容器４７内に流入した水が第２流通口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、反転機構６３によって周期的に電極板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内に沈殿する。容器４７内に沈殿したスケールは、スケール排出口６１から排出される。
【００４６】
図３に示すように、第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１の電気分解機構１００は、複数の電気分解装置を有している。これらの電気分解装置は、第１電気分解装置１と、第２電気分解装置２と、第３電気分解装置３とを含む。
【００４７】
第１電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第１電極対４９１）が配設されている。各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第１水路Ｆ１）として機能する。同様に、第２電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第２電極対４９２）が配設されており、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第２水路Ｆ２）として機能する。同様に、第３電気分解装置１では、容器４７内に複数の電極対４９（第３電極対４９１）が配設されており、各電極対４９における電極板５１，５２同士の隙間は、水が流れる水路Ｆ（第３水路Ｆ３）として機能する。第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、入水配管２７に対して互いに並列に接続されている。
【００４８】
具体的に、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７は、流路が複数の分岐する分岐管２７１を有しており、この分岐管２７１が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。また、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７は、複数の流路が合流する合流管２７２を有しており、この合流管２７２が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。
【００４９】
複数の第１電極対４９１と、複数の第２電極対４９２と、複数の第３電極対４９３とは、電源５３に対して互いに並列に接続されている。具体的に、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の各第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の各第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。
【００５０】
［第２形態］
図４は、第２形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。この第２形態では、電気分解機構１００において電源５３の接続が第１実施形態とは異なっており、他の構成は第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図４に示すように、第２形態では、各電気分解装置に対して電源５３が個別に接続されている。電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、第１電気分解装置１の複数の第１電極対４９１に接続されており、第２電源５３２は、第２電気分解装置２の複数の第２電極対４９２に接続されており、第３電源５３３は、第３電気分解装置３の複数の第３電極対４９３に接続されている。
【００５２】
具体的に、第１電気分解装置１の第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１の第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。同様に、第２電気分解装置２の第１連結部５４は、第２電源５３２の一方の極に接続されており、第２電気分解装置２の第２連結部５６は、第２電源５３２の他方の極に接続されている。第３電気分解装置３についても同様である。
【００５３】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２、及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、例えば第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の電気分解性能の差に基づいて設定することができる。
【００５４】
具体的に、これらの電気分解装置１，２，３において、例えば容器４７内の水路Ｆを流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。電気分解の効率が良く、電気分解性能の高い電気分解装置では、容器４７内の水路Ｆの特に下流側においてスケール成分の濃度（水の硬度）が他の電気分解装置よりも低くなるので、水の電気伝導率も低くなり、電流値が低下する。そこで、電気分解性能の高い電気分解装置においては、他の電気分解装置よりも電源の電圧を高くすることにより、水路Ｆの下流側においても電気分解が効率よく行われる。
【００５５】
したがって、各電気分解装置には、水路Ｆを流れる水の水質を検知する図略のセンサを設けるのが好ましい。このようなセンサとしては、例えば水の導電率を測定するセンサ、カルシウムイオンの濃度を測定するセンサなどが挙げられる。制御部３３は、各センサにより検知されるデータに基づいて第１電源５３１の電圧、第２電源５３２の電圧、及び第３電源５３３の電圧を変動させる（調節する）制御を実行することができる。
【００５６】
また、電気分解装置１，２，３において、例えば容器４７内の電極板５１又は電極板５２に析出するスケールの析出状態、容器４７内に沈殿するスケールの沈殿状態などに基づいて各電源の電圧を調節してもよい。
【００５７】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第３実施形態では、電気分解機構１００は、第１電気分解装置セット１Ｓと、第２電気分解装置セット２Ｓと、第３電気分解装置セット３Ｓとを含む。
【００５８】
第１電気分解装置セット１Ｓは、上流側第１電気分解装置１Ｕと、この上流側第１電気分解装置１Ｕよりも下流側に位置する下流側第１電気分解装置１Ｍ（中間第１電気分解装置１Ｍ）と、この中間第１電気分解装置１Ｍよりもさらに下流側に位置する下流側第１電気分解装置１Ｄとを含む。
【００５９】
これらの電気分解装置１Ｕ，１Ｍ，１Ｄは、第１水路Ｆ１をそれぞれ有している。具体的に、上流側第１電気分解装置１Ｕは、上流側第１水路Ｆ１を有しており、中間第１電気分解装置１Ｍは、下流側第１水路Ｆ１（中間第１水路Ｆ１）を有しており、下流側第１電気分解装置１Ｄは、下流側第１水路Ｆ１を有している。これらの第１水路Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１は、直列に接続されている。上流側第１水路Ｆ１と中間第１水路Ｆ１とは、配管２７ａによって接続されており、中間第１水路Ｆ１と、下流側第１電気分解装置１Ｄの下流側第１水路Ｆ１とは、配管２７ｂによって接続されている。
【００６０】
第１電気分解装置セット１Ｓと同様に、第２電気分解装置セット２Ｓは、３つの電気分解装置２Ｕ，２Ｍ，２Ｄの第２水路Ｆ２，Ｆ２，Ｆ２が直列に接続されており、第３電気分解装置セット３Ｓは、３つの電気分解装置３Ｕ，３Ｍ，３Ｄの第３水路Ｆ３，Ｆ３，Ｆ３が直列に接続されている。
【００６１】
第１電気分解装置セット１Ｓの第１水路Ｆ１，Ｆ１，Ｆ１と、第２電気分解装置セット２Ｓの第２水路Ｆ２，Ｆ２，Ｆ２と、第３電気分解装置セット３Ｓの第３水路Ｆ３，Ｆ３，Ｆ３とは、入水配管２７に対して互いに並列に接続されている。具体的に、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７の分岐管２７１が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されており、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７の合流管２７２が第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３に接続されている。
【００６２】
第１電気分解装置セット１Ｓの各第１水路Ｆ１には、複数の第１電極対４９１が配設されている。具体的に、上流側第１水路Ｆ１には、複数の上流側第１電極対４９１が配設されており、中間第１水路Ｆ１には、複数の下流側第１電極対４９１（中間第１電極対４９１）が配設されており、下流側第１水路Ｆ１には、複数の下流側第１電極対４９１が配設されている。これらの上流側第１電極対４９１、中間第１電極対４９１及び下流側第１電極対４９１は、電源５３に対して直列に接続されている。
【００６３】
具体的に、上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、下流側第１電気分解装置１Ｄにおける第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第２連結部５６は、中間第１電気分解装置１Ｍにおける第１連結部５４に接続されており、中間第１電気分解装置１Ｍにおける第２連結部５６は、下流側第１電気分解装置１Ｄにおける第１連結部５４に接続されている。
【００６４】
第１電気分解装置セット１Ｓと同様に、第２電気分解装置セット２Ｓの各第２水路Ｆ２には、複数の第２電極対４９２が配設されている。第２電気分解装置セット２Ｓでは、上流側第２電気分解装置２Ｕの上流側第２電極対４９２、中間第２電気分解装置２Ｍの下流側第２電極対４９２（中間第２電極対４９２）及び下流側第２電気分解装置２Ｄの下流側第２電極対４９２は、電源５３に対して直列に接続されている。
【００６５】
具体的に、上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、下流側第２電気分解装置２Ｄにおける第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第２連結部５６は、中間第２電気分解装置２Ｍにおける第１連結部５４に接続されており、中間第２電気分解装置２Ｍにおける第２連結部５６は、下流側第２電気分解装置２Ｄにおける第１連結部５４に接続されている。第３電気分解装置セット３Ｓについても同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６６】
以上のように、電源５３に対して、第１電気分解装置セット１Ｓにおける第１電極対４９１と、第２電気分解装置セット２Ｓにおける第２電極対４９２と、第３電気分解装置セット３Ｓにおける第３電極対４９３とは、互いに並列に接続されている。
【００６７】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第４実施形態では、第３実施形態と同様に、電気分解機構１００は、第１電気分解装置セット１Ｓと、第２電気分解装置セット２Ｓと、第３電気分解装置セット３Ｓとを含む。これらの電気分解装置セットの各水路Ｆの接続構造は、第３実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。第４実施形態では、電源５３の接続が第３実施形態と異なっている。
【００６８】
図６に示すように、第４実施形態では、電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、各電気分解装置セットにおける上流側電気分解装置１Ｕ，２Ｕ，３Ｕに接続されている。これらの上流側電気分解装置１Ｕ，２Ｕ，３Ｕは、第１電源５３１に対して並列に接続されている。
【００６９】
具体的に、第１電気分解装置セット１Ｓの上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第１連結部５４、第２電気分解装置セット２Ｓの上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第１連結部５４、及び第３電気分解装置セット３Ｓの上流側第３電気分解装置３Ｕにおける第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されている。第１電気分解装置セット１Ｓの上流側第１電気分解装置１Ｕにおける第２連結部５６、第２電気分解装置セット２Ｓの上流側第２電気分解装置２Ｕにおける第２連結部５６、及び第３電気分解装置セット３Ｓの上流側第３電気分解装置３Ｕにおける第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。
【００７０】
同様に、第２電源５３２は、各電気分解装置セットにおける中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍに接続されている。これらの中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍは、第２電源５３２に対して並列に接続されている。また、第３電源５３３は、各電気分解装置セットにおける下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄに接続されている。これらの下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄは、第３電源５３３に対して並列に接続されている。
【００７１】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、Ｅ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たすように調節される。すなわち、第３電源５３３の電圧Ｅ３が最も高く、第１電源５３１の電圧Ｅ１が最も低くなるように各電圧が調節される。
【００７２】
［第５形態］
図７は、第５形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第５形態では、電気分解機構１００において複数の電気分解装置１，２，３の水路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が直列に連結され、かつ複数の電気分解装置１，２，３の電極対４９１，４９２，４９３が電源５３に対して直列に接続されている。
【００７３】
具体的に、第１電気分解装置１における第１水路Ｆ１の上流端は、電気分解機構１００よりも上流側に位置する入水配管２７に接続されており、第３電気分解装置３における第３水路Ｆ３の下流端は、電気分解機構１００よりも下流側に位置する入水配管２７に接続されている。第１水路Ｆ１と第２水路Ｆ２とは、配管２７ａによって接続されており、第２水路Ｆ２と第３水路Ｆ３とは、配管２７ｂによって接続されている。
【００７４】
第１電気分解装置１における第１連結部５４は、電源５３の一方の極に接続されており、第３電気分解装置３における第２連結部５６は、電源５３の他方の極に接続されている。そして、第１電気分解装置１における第２連結部５６は、第２電気分解装置２における第１連結部５４に接続されており、第２電気分解装置２における第２連結部５６は、第３電気分解装置３における第１連結部５４に接続されている。
【００７５】
［第６形態］
図８は、第６形態に係るヒートポンプ給湯機１１における電気分解機構１００を示す概略図である。第６形態では、電気分解機構１００において複数の電気分解装置１，２，３の水路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が直列に連結されている点は第５形態と同様であるが、各電気分解装置の電極対が個別の電源５３に接続されている点で第５形態と異なっている。
【００７６】
図８に示すように、電源５３は、第１電源５３１と、第２電源５３２と、第３電源５３３とを含む。第１電源５３１は、第１電気分解装置１の複数の第１電極対４９１に接続されており、第２電源５３２は、第２電気分解装置２の複数の第２電極対４９２に接続されており、第３電源５３３は、第３電気分解装置３の複数の第３電極対４９３に接続されている。
【００７７】
具体的に、第１電気分解装置１の第１連結部５４は、第１電源５３１の一方の極に接続されており、第１電気分解装置１の第２連結部５６は、第１電源５３１の他方の極に接続されている。同様に、第２電気分解装置２の第１連結部５４は、第２電源５３２の一方の極に接続されており、第２電気分解装置２の第２連結部５６は、第２電源５３２の他方の極に接続されている。第３電気分解装置３についても同様である。
【００７８】
第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３は、Ｅ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たすように調節される。すなわち、第３電源５３３の電圧Ｅ３が最も高く、第１電源５３１の電圧Ｅ１が最も低くなるように各電圧が調節される。
【００７９】
以上説明したように、各実施形態では、ヒートポンプ給湯機１１において、第１電気分解装置の第１水路Ｆ１と第２電気分解装置の第２水路Ｆ２とが、前記水の流路において互いに並列に又は直列に接続されている。すなわち、この構成では、ヒートポンプ給湯機１１の容量に応じて複数の電気分解装置を互いに接続することにより、必要とされる電気分解能力を得るこことができるので、電気分解装置のラインアップ数の増大及び大型化を抑制できる。
【００８０】
第１実施形態では、第１水路Ｆ１及び第２水路Ｆ２が互いに並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００８１】
また、第１実施形態では、第１電極対５３１、第２電極対５３２及び第３電極対５３３が電源５３に対して互いに並列に接続されていることにより、第１電極対５３１と第２電極対５３２と第３電極対５３３とに同じ電圧をかけることができるので、次のような利点がある。第１電気分解装置及び第２電気分解装置において、両者間にスケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が低い方の電気分解装置においては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制される。
【００８２】
また、両者の電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００８３】
第３，４実施形態では、ヒートポンプ給湯機１１は、第１水路Ｆ１よりも下流側において第１水路Ｆ１に対して直列に接続された下流側第１水路Ｆ１内に設けられた下流側第１電極対４９１を有する下流側第１電気分解装置１Ｍ，１Ｄと、第２水路Ｆ２よりも下流側において第２水路Ｆ２に対して直列に接続された下流側第２水路Ｆ２内に設けられた下流側第２電極対４９２を有する下流側第２電気分解装置２Ｍ，２Ｄと、第３水路Ｆ３よりも下流側において第３水路Ｆ３に対して直列に接続された下流側第３水路Ｆ３内に設けられた下流側第３電極対４９３を有する下流側第３電気分解装置３Ｍ，３Ｄと、をさらに備えている。第１水路Ｆ１及び下流側第１水路Ｆ１と、第２水路Ｆ２及び下流側第２水路Ｆ２と、第３水路Ｆ３及び下流側第１水路Ｆ３とは、互いに並列に接続されている。したがって、ヒートポンプ給湯機１１がかなりの大容量である場合でも、必要とされる容量に応じて直列接続及び／又は並列接続を組み合わせることにより大容量化に容易に対応できる。また、このように水路が並列に接続されていることにより、水が流れる際の抵抗を低減することができる。
【００８４】
また、第３実施形態では、３つの第１電極対４９１（上流側第１電極対４９１、中間第１電極対４９１及び下流側第１電極対４９１）は、電源５３に対して直列に接続されている。３つの第２電極対４９２（上流側第２電極対４９２、中間第２電極対４９２及び下流側第２電極対４９２）は、電源５３に対して直列に接続されている。３つの第３電極対４９３（上流側第３電極対４９３、中間第３電極対４９３及び下流側第３電極対４９３）は、電源５３に対して直列に接続されている。このように直列接続されている電極対４９には同じ電流値の電流が流れるので、下流側電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，１Ｄ，２Ｄにおいてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、これらの下流側電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，１Ｄ，２Ｄにおける電気分解効率の低下が抑制される。
【００８５】
また、第３実施形態では、第１電極対４９１，４９１，４９１と、第２電極対４９２，４９２，４９２と、第３電極対４９３，４９３，４９３とは、電源５３に対して互いに並列に接続されているので、第１電極対４９１と第２電極対４９２と第３電極対４９３に同じ電圧をかけることができる。したがって、第１電気分解装置セット１Ｓ、第２電気分解装置セット２Ｓ及び第３電気分解装置セット３Ｓにおいて、スケール成分の除去度合いに差が生じた場合であっても、スケール成分濃度が他よりも低い電気分解装置セットにおいては電気伝導率が低下するので電流値も低下し、電気分解効率が低下する。これにより、電気分解装置セットの電気分解効率に差が生じるのが抑制される。また、電気分解効率に差が生じるのが抑制されることにより、電極表面に生じるスケールの析出量が一方の電気分解装置に偏るのを抑制できる。
【００８６】
第４実施形態では、電源５３は、第１電源５３１と、第１電源５３１よりも電圧の高い第２電源５３２と、第２電源５３２よりも電圧の高い第３電源５３３とを含む。上流側第１電極対４９１、上流側第２電極対４９２及び上流側第３電極対４９３は、第１電源５３１に対して互いに並列に接続されている。中間第１電極対４９１、中間第２電極対４９２及び中間第３電極対４９３は、第２電源５３２に対して互いに並列に接続されている。下流側第１電極対４９１、下流側第２電極対４９２及び下流側第３電極対４９３は、第３電源５３３に対して互いに並列に接続されている。したがって、中間電気分解装置１Ｍ，２Ｍ，３Ｍ及び下流側電気分解装置１Ｄ，２Ｄ，３Ｄにおける電気分解効率の低下が抑制される。
【００８７】
第５形態では、第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、互いに直列に接続されており、第１電極対４９１、第２電極対４９２及び第３電極対４９３は、電源５３に対して互いに直列に接続されている。第５形態では、直列に接続されている各電極対４９には同じ電流値の電流が流れるので、下流側に位置する電気分解装置においてスケール成分濃度の低下に伴って電気伝導率が低下した場合であっても、この下流側の電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。
【００８８】
第２形態では、第１水路Ｆ１、第２水路Ｆ２及び第３水路Ｆ３は、互いに並列に接続されており、電源５３は、第１電極対４９１に接続された第１電源５３１と、第２電極対４９２に接続された第２電源５３２と、第３電極対４９３に接続された第３電源５３１とを含む。
【００８９】
この第２形態では、第１電気分解装置１、第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３の電気分解の効率をバランスよくコントロールすることができる。具体的に、例えば、いずれかの電気分解装置の電気分解性能が他方よりも高い場合には、電気分解性能の高い電気分解装置において、他の電気分解装置よりも電源の電圧を高くすることにより、水路Ｆの下流側においても電気分解が効率よく行われる。
【００９０】
第６形態では、前記第１水路Ｆ１及び前記第２水路Ｆ２は、互いに並列に接続されており、前記電源は、前記第１電極対に接続された第１電源と、前記第２電極対に接続された第２電源とを含んでいる。また、第６形態では、前記第１水路Ｆ１及び前記第２水路Ｆ２は、互いに直列に接続されており、前記電源は、前記第１電極対に接続された第１電源と、前記第２電極対に接続され、前記第１電源よりも電圧の高い第２電源とを含んでいる。
【００９１】
この第６形態では、下流側電気分解装置における電気分解効率の低下が抑制される。すなわち、この第６形態では、例えば各水路Ｆを流れる水の電気伝導率に基づいて各電源の電圧を調節することができる。具体的には、図８に示すように第２電気分解装置２及び第３電気分解装置３では、これらよりも上流に位置する第１電気分解装置１に比べて水路Ｆを流れるスケール成分の濃度（水の硬度）が低くなる。この場合、第２電極対４９２及び第３電極対４９３に接続される第２電源５３２及び第３電源５３３の電圧を第１電源５３１よりも高くすることにより、下流側の電気分解装置２，３における電気分解効率の低下が抑制される。
【００９２】
（他の実施形態）
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。
【００９３】
例えば、前記実施形態では、電気分解装置１が複数の電極対４９を有している形態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１としては、例えば図９に示すように容器４７内に単一の電極対４９が配置された形態であってもよい。
【００９４】
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１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１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１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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
第４実施形態及び第６形態では、電源５３が第１電源５３１、第２電源５３２及び第３電源５３３を含み、これらの電圧がＥ３＞Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たす場合を例示したが、これに限定されない。例えば、第１電源５３１の電圧Ｅ１、第２電源５３２の電圧Ｅ２及び第３電源５３３の電圧Ｅ３がＥ３＝Ｅ２＞Ｅ１の関係を満たす形態であってもよく、また、Ｅ３＞Ｅ２＝Ｅ１の関係を満たす形態であってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１  第１電気分解装置
１Ｕ  上流側第１電気分解装置
１Ｍ  中間第１電気分解装置
１Ｄ  下流側第１電気分解装置
２  第２電気分解装置
２Ｕ  上流側第２電気分解装置
２Ｍ  中間第２電気分解装置
２Ｄ  下流側第２電気分解装置
３  第３電気分解装置
３Ｕ  上流側第３電気分解装置
３Ｍ  中間第３電気分解装置
３Ｄ  下流側第３電気分解装置
１０  冷媒回路
１１  ヒートポンプ給湯機
１５  タンク
２１  水熱交換器
２７  入水配管
２９  出湯配管
３５  給湯配管
３７  給水配管
４９  電極対
４９１  第１電極対
４９２  第２電極対
４９３  第３電極対
５１  第１電極板
５２  第２電極板
５３  電源
５３１  第１電源
５３２  第２電源
５３３  第３電源
１００  電気分解機構