JP2012077918A - Hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は給湯システムに関し、特に給湯システムにより供給される酸性水やアルカリ水を殺菌するための対策に係るものである。 The present invention relates to a hot water supply system, and particularly relates to measures for sterilizing acidic water and alkaline water supplied by the hot water supply system.
従来より、洗浄効果を有するアルカリ水と、殺菌効果を有する酸性水とを使い分ける装置が知られている。この種の装置として、特許文献１には、電解槽と、電解槽で生成されるアルカリ水と酸性水との一方をミストノズルに供給するノズル通路とを備えるミストサウナ装置が開示されている。このミストサウナ装置によれば、目的に応じてアルカリ水又は酸性水を浴室に噴霧することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an apparatus that selectively uses alkaline water having a cleaning effect and acidic water having a sterilizing effect. As this type of device,
ところで、水道水には、殺菌用として添加された塩素や、塩素が水道水と反応することにより形成される次亜塩素酸が含まれている。この次亜塩素酸には、塩素と同様、殺菌作用がある。しかし、これらの塩素や次亜塩素酸は、例えば４０℃以上の高温で加熱されると分解され易い。そうなると、加熱された水中で菌が繁殖してしまうおそれが生じる。 By the way, tap water contains chlorine added for sterilization and hypochlorous acid formed when chlorine reacts with tap water. This hypochlorous acid has a bactericidal action like chlorine. However, these chlorine and hypochlorous acid are easily decomposed when heated at a high temperature of 40 ° C. or higher, for example. If so, there is a risk that the bacteria will propagate in the heated water.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的高温のアルカリ水や酸性水において菌の繁殖を抑制することである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to suppress the proliferation of a microbe in comparatively high temperature alkaline water or acidic water.
第１の発明は、給湯システム（10）と対象とし、浴室に設けられた利用対象（U1,U2）に温水を供給するための給湯回路（12）と、該給湯回路（12）に酸性水及びアルカリ水のうちの少なくとも一方を供給するイオン水供給部（60）とを備え、該イオン水供給部（60）は、貯水タンク（61）と、該貯水タンク（61）の水中に電気分解を起こすための電流経路を形成する電極対（64,65）、及び該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）を有する電極ユニット部（62）と、上記貯水タンク（61）内と上記給湯回路（12）とを繋ぐイオン水路（63）とを含み、上記電極ユニット部（62）は、上記電極対（64,65）間の電流経路にストリーマ放電を行うための放電場を形成し、上記ストリーマ放電によって過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とする。 The first invention is directed to a hot water supply system (10), a hot water supply circuit (12) for supplying hot water to a use target (U1, U2) provided in a bathroom, and acidic water to the hot water supply circuit (12). And an ionic water supply unit (60) for supplying at least one of alkaline water, and the ionic water supply unit (60) is electrolyzed into the water storage tank (61) and the water in the water storage tank (61). An electrode unit (62) having a pair of electrodes (64, 65) for forming a current path for generating a dc current and a DC power source (70) for applying a DC voltage to the electrode pair (64, 65), and the water storage tank (61) includes an ion water channel (63) that connects the hot water supply circuit (12), and the electrode unit (62) performs streamer discharge in the current path between the electrode pair (64, 65). To form hydrogen peroxide by the above streamer discharge. It is characterized by.
第１の発明では、上記貯水タンク（61）の水中に電極対（64,65）が配置されている。この電極対（64,65）に直流電圧を印加すると、上記電極対（64,65）間に電流経路が形成されるとともに電流経路に放電場が形成される。そして、この電流経路の形成により、上記貯水タンク（61）の水中で電気分解が起きき、この放電場の形成により、水中ストリーマ放電が起きる。これにより、上記電極対（64,65）における放電電極（64）の近傍で酸性水が生成され、上記電極対（64,65）における対向電極（65）の近傍でアルカリ水が生成される。又、上記放電場では、水中ストリーマ放電により、過酸化水素が生成される。この過酸化水素は、貯水タンク（61）内の水中で拡散するため、酸性水及びアルカリ水の両方に過酸化水素が含まれる。 In 1st invention, the electrode pair (64,65) is arrange | positioned in the water of the said water storage tank (61). When a DC voltage is applied to the electrode pair (64, 65), a current path is formed between the electrode pair (64, 65) and a discharge field is formed in the current path. The formation of this current path causes electrolysis in the water of the water storage tank (61), and the formation of this discharge field causes underwater streamer discharge. Thereby, acidic water is generated in the vicinity of the discharge electrode (64) in the electrode pair (64, 65), and alkaline water is generated in the vicinity of the counter electrode (65) in the electrode pair (64, 65). In the discharge field, hydrogen peroxide is generated by underwater streamer discharge. Since this hydrogen peroxide diffuses in the water in the water storage tank (61), hydrogen peroxide is contained in both acidic water and alkaline water.
上記酸性水及びアルカリ水の少なくとも一方は、イオン水路（63）を通じて給湯回路（12）に供給される。そして、該給湯回路（12）を流れた酸性水又はアルカリ水は、浴室に設けられた利用対象（U1,U2）へ供給される。浴室の利用対象（例えばシャワー等）に供給されるのが酸性水である場合、殺菌効果を有する酸性水により、浴槽や人体の皮膚表面等が殺菌される。また、浴室の利用対象に供給されるのがアルカリ水である場合、洗浄効果を有するアルカリ水により、浴室の壁や浴槽等が洗浄される。 At least one of the acidic water and alkaline water is supplied to the hot water supply circuit (12) through the ion water channel (63). And the acidic water or alkaline water which flowed through this hot water supply circuit (12) is supplied to the utilization object (U1, U2) provided in the bathroom. When acidic water is supplied to a bathroom use target (for example, a shower or the like), the bathtub or the skin surface of the human body is sterilized by the acidic water having a sterilizing effect. Moreover, when it is alkaline water supplied to the utilization object of a bathroom, a bathroom wall, a bathtub, etc. are wash | cleaned with the alkaline water which has a cleaning effect.
そして、第１の発明では、上記酸性水やアルカリ水に含まれる過酸化水素によって、酸性水及びアルカリ水が殺菌・浄化される。また、上記ストリーマ放電により、水酸ラジカル等の活性種も生成する。この活性種によって酸性水及びアルカリ水に含まれる有害物質が酸化分解されて除去される。 And in 1st invention, acidic water and alkaline water are sterilized and purified with the hydrogen peroxide contained in the said acidic water and alkaline water. Moreover, active species such as hydroxyl radicals are also generated by the streamer discharge. By this active species, harmful substances contained in acidic water and alkaline water are oxidatively decomposed and removed.
更に、過酸化水素は、比較的高温の条件下においても、水中に残留し易い。具体的に、過酸化水素は、水温が約４０℃以上の条件下で、約１時間経過したとしても、約４％程度の濃度しか分解されない。従って、本発明の給湯システム（10）では、利用対象（U1,U2）に供給される水温が比較的高温であっても、過酸化水素によって水の殺菌・浄化を充分に行うことができる。 Furthermore, hydrogen peroxide tends to remain in water even under relatively high temperature conditions. Specifically, hydrogen peroxide is decomposed only at a concentration of about 4% even when about 1 hour has passed under a condition where the water temperature is about 40 ° C. or higher. Therefore, in the hot water supply system (10) of the present invention, water can be sufficiently sterilized and purified by hydrogen peroxide even when the water temperature supplied to the utilization target (U1, U2) is relatively high.
第２の発明は、第１の発明において、上記イオン水路（63）は、上記貯水タンク（61）のうち酸性水が貯留される部分と上記給湯回路（12）とを繋ぐ酸性水路（63a）、及び上記貯水タンク（61）のうちアルカリ水が貯留される部分と上記給湯回路（12）とを繋ぐアルカリ水路（63b）を含み、上記酸性水路（63a）又は上記アルカリ水路（63b）を選択的に開放する水路開閉機構（80）を更に備えていることを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the ionic water channel (63) includes an acidic water channel (63a) that connects a portion of the water storage tank (61) where acidic water is stored and the hot water supply circuit (12). And an alkaline water channel (63b) that connects a portion of the water storage tank (61) where alkaline water is stored and the hot water supply circuit (12), and selects the acidic water channel (63a) or the alkaline water channel (63b). It further comprises a water channel opening / closing mechanism (80) that is opened in an automatic manner.
第２の発明では、水路開閉機構（80）によって、酸性水路（63a）又はアルカリ水路（63b）のうちのいずれか一方が開放される。水路開閉機構（80）により酸性水路（63a）の方が開放された場合、貯水タンク（61）内の酸性水が酸性水路（63a）を通じて利用対象（U1,U2）へ供給される。一方、水路開閉機構（80）によりアルカリ水路（63b）の方が開放された場合、貯水タンク（61）内のアルカリ水がアルカリ水路（63b）を通じて利用対象（U1,U2）へ供給される。つまり、第２の発明では、水路開閉機構（80）を切り替えることにより、酸性水又はアルカリ水が利用対象（U1,U2）へ供給される。 In the second invention, either the acidic water channel (63a) or the alkaline water channel (63b) is opened by the water channel opening / closing mechanism (80). When the acidic water channel (63a) is opened by the water channel opening / closing mechanism (80), the acidic water in the water storage tank (61) is supplied to the utilization target (U1, U2) through the acidic water channel (63a). On the other hand, when the alkaline water channel (63b) is opened by the water channel opening / closing mechanism (80), the alkaline water in the water storage tank (61) is supplied to the utilization target (U1, U2) through the alkaline water channel (63b). That is, in the second invention, by switching the water channel opening / closing mechanism (80), acidic water or alkaline water is supplied to the utilization target (U1, U2).
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記給湯回路（12）は、水を加熱する加熱部（32b,42b）と、該加熱部（32b,42b）により加熱された温水を上記貯水タンク（61）へ供給する温水路（21）と、を含むことを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the hot water supply circuit (12) includes a heating unit (32b, 42b) for heating water and hot water heated by the heating unit (32b, 42b). And a hot water channel (21) for supplying to the water storage tank (61).
第３の発明では、イオン水供給部（60）の貯水タンク（61）内に、加熱部（32b,42b）により加熱された温水が供給される。そして、イオン水供給部（60）では、比較的高温となる温水中で過酸化水素が生成される。その結果、イオン水供給部（60）から給湯回路（12）を通じて利用対象（U1,U2）へ通じる水路には、過酸化水素を含み且つ高温の温水が流れる。過酸化水素水は、高温条件下では菌に対する活性が高まるため、上記イオン水供給部（60）から利用対象（U1,U2）へ通じる水路における温水の殺菌効果が向上する。 In 3rd invention, the hot water heated by the heating part (32b, 42b) is supplied in the water storage tank (61) of an ionic water supply part (60). In the ionic water supply unit (60), hydrogen peroxide is generated in warm water that is relatively hot. As a result, high-temperature hot water containing hydrogen peroxide flows in the water channel that leads from the ionic water supply unit (60) to the utilization target (U1, U2) through the hot water supply circuit (12). Since the hydrogen peroxide solution is highly active against bacteria under high temperature conditions, the sterilizing effect of the hot water in the water channel leading from the ionic water supply unit (60) to the target of use (U1, U2) is improved.
第４の発明は、第１から第３の発明のうちいずれか１つにおいて、上記電極ユニット部（62）は、上記ストリーマ放電の放電場を上記貯水タンク（61）の底部寄りに形成するように構成されていることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the electrode unit (62) forms the discharge field of the streamer discharge near the bottom of the water storage tank (61). It is comprised by these.
第４の発明では、ストリーマ放電が行われる放電場付近の水は、ジュール熱により高温となるため、貯水タンク（61）内の水中を上方へ移動する。すると、貯水タンク（61）内の水のうち上側にある比較的低温の水は、下方へ移動する。すなわち、貯水タンク内の水は対流する。ここで、第４の発明では、放電場が、貯水タンク（61）の底部寄りの位置に形成されるため、貯水タンク内の水は、貯水タンク内の全体に亘って対流する。 In the fourth invention, the water in the vicinity of the discharge field where the streamer discharge is performed becomes high temperature due to Joule heat, and therefore moves upward in the water in the water storage tank (61). Then, the relatively low-temperature water on the upper side of the water in the water storage tank (61) moves downward. That is, the water in the water storage tank is convected. Here, in the fourth invention, since the discharge field is formed at a position near the bottom of the water storage tank (61), the water in the water storage tank convects throughout the water storage tank.
上記第１の発明によれば、過酸化水素水を含む酸性水又はアルカリ水が、浴室の利用対象（U1,U2）に供給される温水に添加されるため、利用対象（U1,U2）に供給される比較的高温の酸性水又はアルカリ水において菌などの有害物質が繁殖するのを抑制できる。 According to the first aspect, the acidic water or alkaline water containing hydrogen peroxide is added to the hot water supplied to the bathroom usage target (U1, U2). Propagation of harmful substances such as bacteria in the relatively hot acidic water or alkaline water supplied can be suppressed.
上記第２の発明によれば、過酸化水素水を含む酸性水又はアルカリ水を選択的に利用対象（U1,U2）へ供給することができる。これにより、浴室において、殺菌効果を有する酸性水と洗浄効果を有するアルカリ水とを目的に応じて使い分けることができる。 According to the second aspect of the invention, it is possible to selectively supply acidic water or alkaline water containing hydrogen peroxide water to the utilization target (U1, U2). Thereby, in a bathroom, the acidic water which has a bactericidal effect, and the alkaline water which has a washing | cleaning effect can be properly used according to the objective.
上記第３の発明によれば、貯水タンクに温水が供給されるため、イオン水供給部（60）から利用対象（U1,U2）に至るまでの水路において、過酸化水素による酸性水又はアルカリ水の殺菌効果を向上できる。 According to the third aspect of the invention, since warm water is supplied to the water storage tank, acidic water or alkaline water using hydrogen peroxide is provided in the water channel from the ionic water supply unit (60) to the object of use (U1, U2). Can improve the sterilizing effect.
上記第４の発明によれば、貯水タンク（61）内の全体に亘って水が対流するため、貯水タンク（61）内で生成される過酸化水素水を水中に均一に混合できる。従って、過酸化水素を利用対象（U1,U2）へ安定的に供給できる。 According to the fourth aspect of the invention, since water convects throughout the water storage tank (61), the hydrogen peroxide solution generated in the water storage tank (61) can be uniformly mixed in the water. Therefore, hydrogen peroxide can be stably supplied to the utilization target (U1, U2).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る給湯システム（10）の全体構成について、図１を参照しながら説明する。給湯システム（10）は、利用対象としての浴槽（U1）やシャワー（U2）へ温水を供給するシステムである。そして、実施形態１に係る給湯システム（10）では、利用者が操作パネル（図示省略）等を操作することにより、浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される温水を酸性又はアルカリ性にすることができる。給湯システム（10）は、いわゆるヒートポンプ式の給湯器であり、熱源ユニット（30）と給湯ユニット（40）とを有している。
The overall configuration of the hot water supply system (10) according to
熱源ユニット（30）は、圧縮機（31）と加熱熱交換器（32）と膨張弁（33）と室外熱交換器（34）とを備えている。熱源ユニット（30）では、圧縮機（31）、加熱熱交換器（32）、膨張弁（33）、及び室外熱交換器（34）が冷媒配管を介して順に接続され、閉回路となる冷媒回路（11）が構成される。冷媒回路（11）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。 The heat source unit (30) includes a compressor (31), a heating heat exchanger (32), an expansion valve (33), and an outdoor heat exchanger (34). In the heat source unit (30), a compressor (31), a heating heat exchanger (32), an expansion valve (33), and an outdoor heat exchanger (34) are connected in order via a refrigerant pipe to form a closed circuit refrigerant A circuit (11) is configured. The refrigerant circuit (11) is filled with carbon dioxide as a refrigerant.
加熱熱交換器（32）は、一次側伝熱部（32a）と二次側伝熱部（32b）とを有している。一次側伝熱部（32a）は、圧縮機（31）と膨張弁（33）との間の高圧ラインに接続されている。二次側伝熱部（32b）は、給湯ユニット（40）側の第１循環流路（13）に接続されている。加熱熱交換器（32）では、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒と、二次側伝熱部（32b）を流れる水とが熱交換する。熱源ユニット（30）では、二次側伝熱部（32b）を流れる水と比較すると、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒の方が温度が高くなる。このため、加熱熱交換器（32）では、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒の熱が、二次側伝熱部（32b）を流れる水へ付与される。つまり、二次側伝熱部（32b）は、第１循環流路（13）を流れる水を加熱する加熱部を構成している。室外熱交換器（34）の近傍には、ファン（35）が設けられている。室外熱交換器（34）では、その内部を流れる冷媒と、ファン（35）が送風する室外空気とが熱交換する。 The heating heat exchanger (32) includes a primary heat transfer section (32a) and a secondary heat transfer section (32b). The primary heat transfer section (32a) is connected to a high-pressure line between the compressor (31) and the expansion valve (33). The secondary heat transfer section (32b) is connected to the first circulation channel (13) on the hot water supply unit (40) side. In the heating heat exchanger (32), the refrigerant flowing through the primary side heat transfer section (32a) and the water flowing through the secondary side heat transfer section (32b) exchange heat. In the heat source unit (30), the temperature of the refrigerant flowing through the primary heat transfer section (32a) is higher than that of the water flowing through the secondary heat transfer section (32b). For this reason, in the heating heat exchanger (32), the heat of the refrigerant flowing through the primary heat transfer section (32a) is imparted to the water flowing through the secondary heat transfer section (32b). That is, the secondary side heat transfer section (32b) constitutes a heating section that heats the water flowing through the first circulation flow path (13). A fan (35) is provided in the vicinity of the outdoor heat exchanger (34). In the outdoor heat exchanger (34), heat is exchanged between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger (34) and the outdoor air blown by the fan (35).
冷媒回路（11）では、圧縮機（31）が運転されて冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。即ち、冷媒回路（11）では、圧縮機（31）で圧縮された冷媒が、一次側伝熱部（32a）で放熱し、膨張弁（33）で減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器（34）で蒸発し、圧縮機（31）に吸入される。この冷凍サイクルは、冷媒としての二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する、いわゆる超臨界サイクルである。 In the refrigerant circuit (11), the compressor (31) is operated and the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. That is, in the refrigerant circuit (11), the refrigerant compressed by the compressor (31) radiates heat at the primary side heat transfer section (32a) and is decompressed by the expansion valve (33). The decompressed refrigerant evaporates in the outdoor heat exchanger (34) and is sucked into the compressor (31). This refrigeration cycle is a so-called supercritical cycle in which carbon dioxide as a refrigerant is compressed to a critical pressure or higher.
給湯ユニット（40）は、給湯タンク（41）と内部熱交換器（42）とを備えている。 The hot water supply unit (40) includes a hot water supply tank (41) and an internal heat exchanger (42).
給湯タンク（41）は、縦長の円筒状の密閉容器で構成されている。給湯タンク（41）には、円筒形の周壁部（41a）と、周壁部（41a）の上側を閉塞する頂壁部（41b）と、周壁部（41a）の下側を閉塞する底壁部（41c）とが形成されている。給湯タンク（41）には、第１循環流路（13）と第２循環流路（14）と供給流路（15）とが接続されている。また、給湯タンク（41）には、該給湯タンク（41）内へ水道水を適宜補給する、給水路（20）も接続されている。給湯タンク（41）及び供給流路（15）は、浴槽（U1）及びシャワー（U2）に温水を供給するための給湯回路（12）を構成している。 The hot water supply tank (41) is composed of a vertically long cylindrical sealed container. The hot water supply tank (41) includes a cylindrical peripheral wall (41a), a top wall (41b) that closes the upper side of the peripheral wall (41a), and a bottom wall that closes the lower side of the peripheral wall (41a) (41c) is formed. A first circulation channel (13), a second circulation channel (14), and a supply channel (15) are connected to the hot water supply tank (41). The hot water supply tank (41) is also connected with a water supply channel (20) for appropriately supplying tap water into the hot water supply tank (41). The hot water supply tank (41) and the supply flow path (15) constitute a hot water supply circuit (12) for supplying hot water to the bathtub (U1) and the shower (U2).
第１循環流路（13）の始端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の下部に接続され、給湯タンク（41）内の底壁部（41c）寄りに開口している。第１循環流路（13）の終端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の上部に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。第１循環流路（13）には、第１ポンプ（43）が設けられている。第１ポンプ（43）は、第１循環流路（13）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。第１循環流路（13）には、第１ポンプ（43）の下流側に二次側伝熱部（32b）が接続されている。 The starting end of the first circulation channel (13) is connected to the lower part of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the bottom wall (41c) in the hot water supply tank (41). The terminal end of the first circulation channel (13) is connected to the upper portion of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). A first pump (43) is provided in the first circulation channel (13). A 1st pump (43) is a conveyance mechanism which conveys water from the start end side of a 1st circulation flow path (13) to the terminal end direction (direction shown by the arrow of FIG. 1). A secondary heat transfer section (32b) is connected to the first circulation channel (13) on the downstream side of the first pump (43).
第２循環流路（14）の始端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の下部に接続され、給湯タンク（41）内の底壁部（41c）寄りに開口している。第２循環流路（14）の終端は、給湯タンク（41）の頂壁部（41b）に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。第２循環流路（14）には、第２ポンプ（44）が設けられている。第２ポンプ（44）は、第２循環流路（14）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。第２循環流路（14）には、第２ポンプ（44）の下流側に内部熱交換器（42）の第１伝熱管（42a）が接続されている。 The starting end of the second circulation channel (14) is connected to the lower portion of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the bottom wall (41c) in the hot water supply tank (41). The end of the second circulation channel (14) is connected to the top wall (41b) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). A second pump (44) is provided in the second circulation channel (14). A 2nd pump (44) is a conveyance mechanism which conveys water from the start end side of a 2nd circulation flow path (14) to the terminal end direction (direction shown by the arrow of FIG. 1). The first heat transfer pipe (42a) of the internal heat exchanger (42) is connected to the second circulation channel (14) on the downstream side of the second pump (44).
内部熱交換器（42）は、第１伝熱管（42a）と第２伝熱管（42b）とを有している。第１伝熱管（42a）は、第２循環流路（14）に接続されている。第２伝熱管（42b）は、供給流路（15）の第３循環流路（16）に接続されている。 The internal heat exchanger (42) has a first heat transfer tube (42a) and a second heat transfer tube (42b). The first heat transfer tube (42a) is connected to the second circulation channel (14). The second heat transfer tube (42b) is connected to the third circulation channel (16) of the supply channel (15).
供給流路（15）は、主供給路（17）、第１分岐路（18）、第２分岐路（19）、及び第３循環流路（16）を含んでいる。 The supply channel (15) includes a main supply channel (17), a first branch channel (18), a second branch channel (19), and a third circulation channel (16).
主供給路（17）の始端は給湯タンク（41）の頂壁部（41b）に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。主供給路（17）の終端側は、第１分岐路（18）と第２分岐路（19）とに分岐している。主供給路（17）には、第３ポンプ（45）が設けられている。第３ポンプ（45）は、主供給路（17）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。 The starting end of the main supply path (17) is connected to the top wall (41b) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). The terminal end side of the main supply path (17) branches into a first branch path (18) and a second branch path (19). A third pump (45) is provided in the main supply path (17). A 3rd pump (45) is a conveyance mechanism which conveys water to the direction (direction shown by the arrow of FIG. 1) of the main supply path (17) from the starting end side to the terminal end side.
第１分岐路（18）の終端は、第３循環流路（16）を介して浴槽（U1）と連通している。つまり、第１分岐路（18）は、浴槽（U1）側へ温水を供給するための浴槽側供給路を構成している。第１分岐路（18）には、第１開閉弁（46）が設けられている。第２分岐路（19）の終端は、シャワー（U2）と接続している。つまり、第２分岐路（19）は、シャワー（U2）へ温水を供給するシャワー側供給路を構成している。第２分岐路（19）には、第２開閉弁（47）が設けられている。 The terminal end of the first branch channel (18) communicates with the bathtub (U1) through the third circulation channel (16). That is, the 1st branch channel (18) comprises the bathtub side supply path for supplying warm water to the bathtub (U1) side. The first branch path (18) is provided with a first on-off valve (46). The end of the second branch (19) is connected to the shower (U2). That is, the second branch channel (19) constitutes a shower side supply channel that supplies hot water to the shower (U2). The second branch passage (19) is provided with a second on-off valve (47).
第３循環流路（16）は、浴槽（U1）内の水を循環させる浴槽循環流路を構成している。第３循環流路（16）は、供給循環路（16a）と返送循環路（16b）とを有している。供給循環路（16a）の流出端は、浴槽（U1）の内部における上方寄りに開口している。返送循環路（16b）の流入端は、浴槽（U1）の内部における下方寄りに開口している。供給循環路（16a）には、第４ポンプ（48）が設けられている。第４ポンプ（48）は、主供給路（17）側の水、又は返送循環路（16b）側の水を浴槽（U1）内へ供給する搬送機構である。返送循環路（16b）には、内部熱交換器（42）の第２伝熱管（42b）が接続され、該第２伝熱管（42b）の下流側に第３開閉弁（49）が設けられている。 The 3rd circulation channel (16) constitutes the bathtub circulation channel which circulates the water in bathtub (U1). The third circulation channel (16) has a supply circuit (16a) and a return circuit (16b). The outflow end of the supply circuit (16a) opens toward the upper side in the bathtub (U1). The inflow end of the return circuit (16b) opens toward the lower side in the bathtub (U1). A fourth pump (48) is provided in the supply circuit (16a). The fourth pump (48) is a transport mechanism that supplies water on the main supply path (17) side or water on the return circulation path (16b) side into the bathtub (U1). A second heat transfer pipe (42b) of the internal heat exchanger (42) is connected to the return circuit (16b), and a third on-off valve (49) is provided downstream of the second heat transfer pipe (42b). ing.
内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水と、第２伝熱管（42b）を流れる水とが熱交換する。給湯ユニット（40）では、返送循環路（16b）を流れる水と比較すると、第２循環流路（14）を流れる水の温度の方が高くなる。このため、内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水へ付与される。つまり、第２伝熱管（42b）は、第３循環流路（16）を流れる水を加熱する加熱部を構成している。 In the internal heat exchanger (42), the water flowing through the first heat transfer tube (42a) and the water flowing through the second heat transfer tube (42b) exchange heat. In the hot water supply unit (40), the temperature of the water flowing through the second circulation channel (14) is higher than that of the water flowing through the return circulation channel (16b). For this reason, in an internal heat exchanger (42), the heat of the water which flows through a 1st heat exchanger tube (42a) is provided to the water which flows through a 2nd heat exchanger tube (42b). That is, the 2nd heat exchanger tube (42b) comprises the heating part which heats the water which flows through the 3rd circulation channel (16).
〈イオン水供給部の詳細構造〉
図１及び図２に示すように、給湯システム（10）は、イオン水供給部（60）を備えている。イオン水供給部（60）は、電気分解によって酸性水とアルカリ水とを生成するとともに、水中でのストリーマ放電によって過酸化水素等の浄化成分を生成して上記酸性水及びアルカリ水へ付与する。そして、イオン水供給部（60）は、この酸性水及びアルカリ水を給湯回路（12）へ供給する。イオン水供給部（60）は、貯水タンク（61）と、電極ユニット部（62）と、イオン水路（63）とを備えている。
<Detailed structure of ion water supply unit>
As shown in FIG.1 and FIG.2, the hot water supply system (10) is provided with the ion water supply part (60). The ionic water supply unit (60) generates acidic water and alkaline water by electrolysis, and generates a purification component such as hydrogen peroxide by water streamer discharge in water and applies the purified water to the acidic water and alkaline water. The ionic water supply unit (60) supplies the acidic water and alkaline water to the hot water supply circuit (12). The ionic water supply part (60) includes a water storage tank (61), an electrode unit part (62), and an ionic water channel (63).
貯水タンク（61）は、密閉型の容器状に形成されている。貯水タンク（61）の上部には、主供給路（17）から分岐する温水路（21）が繋がっている。貯水タンク（61）の下部には、主供給路（17）における第３ポンプ（45）の下流側の部分へと連通するイオン水路（63）が繋がっている。上記温水路（21）には、第５ポンプ（50）が設けられている。第５ポンプ（50）は、主供給路（17）を流れる温水を貯水タンク（61）内へ供給する搬送機構である。 The water storage tank (61) is formed in a sealed container shape. Connected to the upper part of the water storage tank (61) is a warm water channel (21) branched from the main supply channel (17). Connected to the lower part of the water storage tank (61) is an ion water channel (63) communicating with the downstream portion of the third pump (45) in the main supply channel (17). The warm water channel (21) is provided with a fifth pump (50). The fifth pump (50) is a transport mechanism that supplies hot water flowing through the main supply path (17) into the water storage tank (61).
貯水タンク（61）内の空間は、イオン交換膜（61a）によって第１室（S1）と第２室（S2）とに区画されている。イオン交換膜（61a）は垂直方向に延びるように配置されている。詳しくは後述するが、貯水タンク（61）内で行われる電気分解により、第１室（S1）では酸性水が生成され、第２室（S2）ではアルカリ水が生成される。従って、第１室（S1）には酸性水が貯留され、第２室（S2）では酸性水が貯留される。 The space in the water storage tank (61) is partitioned into a first chamber (S1) and a second chamber (S2) by an ion exchange membrane (61a). The ion exchange membrane (61a) is arranged to extend in the vertical direction. As will be described in detail later, acidic water is generated in the first chamber (S1) and alkaline water is generated in the second chamber (S2) by electrolysis performed in the water storage tank (61). Therefore, acidic water is stored in the first chamber (S1), and acidic water is stored in the second chamber (S2).
電極ユニット部（62）は、電極対（64,65）と電源部（70）と絶縁ケーシング（71）とを備えている。 The electrode unit portion (62) includes an electrode pair (64, 65), a power source portion (70), and an insulating casing (71).
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものであり、且つ、水中で電気分解を行って酸性水及びアルカリ水を生成するためのものである。電極対は、放電電極（64）及び対向電極（65）で構成されている。放電電極（64）は板状に形成され、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。放電電極（64）は、箱状に形成された絶縁ケーシング（71）の内部に収容された状態で、第１室（S1）に配置されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）に対向するように第２室（S2）に配置されている。放電電極（64）及び対向電極（65）は、貯水タンク（61）の底部付近に配置される。 The electrode pair (64, 65) is for generating a streamer discharge in water, and for generating acid water and alkaline water by electrolysis in water. The electrode pair includes a discharge electrode (64) and a counter electrode (65). The discharge electrode (64) is formed in a plate shape and is made of a conductive metal material such as stainless steel or copper. The discharge electrode (64) is disposed in the first chamber (S1) in a state of being accommodated in an insulating casing (71) formed in a box shape. The counter electrode (65) is made of a conductive metal material such as stainless steel or brass. The counter electrode (65) is disposed in the second chamber (S2) so as to face the discharge electrode (64). The discharge electrode (64) and the counter electrode (65) are disposed near the bottom of the water storage tank (61).
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。即ち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）の正極側に放電電極（64）が接続され、負極側に対向電極（65）が接続されている。又、上記電源部（70）の負極側はアースと接続されている。この電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。 The power supply unit (70) is constituted by a DC power supply that applies a predetermined DC voltage to the electrode pair (64, 65). That is, the power supply unit (70) is not a pulse power supply that repeatedly applies a high voltage instantaneously to the electrode pair (64, 65), but is always a few kilovolts of direct current to the electrode pair (64, 65). Apply voltage. The discharge electrode (64) is connected to the positive electrode side of the power supply unit (70), and the counter electrode (65) is connected to the negative electrode side. The negative side of the power supply unit (70) is connected to the ground. The power supply unit (70) is provided with a constant power control unit (not shown) that controls the discharge power of the electrode pair (64, 65) to be constant.
絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（右面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の右側方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。 The insulating casing (71) is made of an insulating material such as ceramics. The insulating casing (71) includes a container-shaped case body (72) whose one surface (right surface) is open, and a plate-shaped lid (73) that closes the right-side open portion of the case body (72). Have.
ケース本体（72）は、角形筒状の筒壁部（72a）と、該筒壁部（72a）の左側開口部を閉塞する左側壁部（72b）とを有している。放電電極（64）は、左側壁部（72b）の内面に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と左側壁部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。 The case main body (72) has a rectangular cylindrical tube wall (72a) and a left wall (72b) that closes the left opening of the tube wall (72a). The discharge electrode (64) is laid on the inner surface of the left side wall (72b). In the insulating casing (71), the vertical distance between the lid (73) and the left side wall (72b) is longer than the thickness of the discharge electrode (64). That is, a predetermined interval is ensured between the discharge electrode (64) and the lid (73). Thereby, a space (S) is formed between the discharge electrode (64), the case main body (72), and the lid portion (73) inside the insulating casing (71).
図２及び図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。この開口（74）は、図２に示すように、貯水タンク（61）の底部寄りに配置される。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lid (73) of the insulating casing (71) is formed with one opening (74) penetrating the lid (73) in the thickness direction. This opening (74) allows the formation of an electric field between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). As shown in FIG. 2, the opening (74) is disposed near the bottom of the water storage tank (61). The inner diameter of the opening (74) of the lid (73) is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less. The opening (74) as described above constitutes a current density concentration portion that increases the current density of the current path between the electrode pair (64, 65).
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。 As described above, the insulating casing (71) accommodates only one electrode (discharge electrode (64)) of the electrode pair (64, 65) inside, and the opening (74) as a current density concentration portion. The insulating member which has this is comprised. In addition, in the opening (74) of the insulating casing (71), the current density of the current path increases, so that water is vaporized by Joule heat and bubbles (B) are formed. That is, the opening (74) of the insulating casing (71) functions as a gas phase forming part that forms bubbles (B) as a gas phase part in the opening (74).
イオン水路は（63）は、酸性水路（63a）とアルカリ水路（63b）とを備えている。酸性水路（63a）は、貯水タンク（61）内の第１室（S1）と主供給路（17）とを繋いでいて、アルカリ水路（63b）は、貯水タンク（61）内の第２室（S2）と主供給路（17）とを繋いでいる。 The ion channel (63) includes an acidic channel (63a) and an alkaline channel (63b). The acidic water channel (63a) connects the first chamber (S1) in the water storage tank (61) and the main supply channel (17), and the alkaline water channel (63b) is the second chamber in the water storage tank (61). (S2) is connected to the main supply channel (17).
〈水路開閉機構の詳細構造〉
給湯システム（10）は、水路開閉機構（80）を備えている。この水路開閉機構（80）は、貯水タンク（61）内で生成される酸性水又はアルカリ水を、選択的に主供給路（17）へ供給するためのものである。水路開閉機構（80）は、酸性水路開閉弁（81）と、アルカリ水路開閉弁（82）と、制御部（83）とを備えている。
<Detailed structure of water channel opening and closing mechanism>
The hot water supply system (10) includes a water channel opening / closing mechanism (80). The water channel opening / closing mechanism (80) is for selectively supplying acidic water or alkaline water generated in the water storage tank (61) to the main supply channel (17). The water channel switching mechanism (80) includes an acidic water channel switching valve (81), an alkaline water channel switching valve (82), and a control unit (83).
酸性水路開閉弁（81）及びアルカリ水路開閉弁（82）は、例えば電磁弁で構成されている。酸性水路開閉弁（81）は酸性水路（63a）に設けられ、アルカリ水路開閉弁（82）はアルカリ水路（63b）に設けられている。酸性水路開閉弁（81）は、制御部（83）から送信される信号に応じて、酸性水路（63a）を全開にする開状態と、酸性水路（63a）を全閉にする閉状態とに切り替えられる。アルカリ水路開閉弁（82）は、制御部（83）から送信される信号に応じて、アルカリ水路（63b）を全開にする開状態と、アルカリ水路（63b）を全閉にする閉状態とに切り替えられる。 The acidic water channel on / off valve (81) and the alkaline water channel on / off valve (82) are constituted by, for example, electromagnetic valves. The acidic water channel on / off valve (81) is provided in the acidic water channel (63a), and the alkaline water channel on / off valve (82) is provided in the alkaline water channel (63b). The acidic water channel opening / closing valve (81) is turned into an open state in which the acidic water channel (63a) is fully opened and a closed state in which the acidic water channel (63a) is fully closed according to a signal transmitted from the control unit (83). Can be switched. According to the signal transmitted from the control unit (83), the alkaline water channel opening / closing valve (82) is in an open state in which the alkaline water channel (63b) is fully opened and in a closed state in which the alkaline water channel (63b) is fully closed. Can be switched.
制御部（83）は、外部からの信号に基づいて、酸性水路開閉弁（81）又はアルカリ水路開閉弁（82）を選択的に開放するためのものである。制御部（83）は、酸性水路開閉弁（81）が開状態となる信号を酸性水路開閉弁（81）へ送信し且つアルカリ水路開閉弁（82）が閉状態となる信号をアルカリ水路開閉弁（82）へ送信するか、又は、酸性水路開閉弁（81）が閉状態となる信号を酸性水路開閉弁（81）へ送信し且つアルカリ水路開閉弁（82）が開状態となる信号を酸性水路開閉弁（81）へ送信するように構成されている。 The controller (83) is for selectively opening the acidic water channel on / off valve (81) or the alkaline water channel on / off valve (82) based on a signal from the outside. The control unit (83) transmits a signal for opening the acidic water channel on / off valve (81) to the acidic water channel on / off valve (81) and sends a signal for closing the alkaline water channel on / off valve (82) to the alkaline water channel on / off valve. (82), or a signal indicating that the acidic water channel on / off valve (81) is closed is transmitted to the acid water channel on / off valve (81) and a signal indicating that the alkaline water channel on / off valve (82) is open is acidic. It is comprised so that it may transmit to a water channel on-off valve (81).
−給湯システムの運転動作−
給湯システム（10）の基本的な運転動作について図１を参照しながら説明する。この給湯システム（10）では、浴槽内へ温水を供給する「給湯運転」と、浴槽内の水を循環させながら加熱する「追い炊き運転」とが行われる。
-Operation of hot water supply system-
The basic operation of the hot water supply system (10) will be described with reference to FIG. In this hot water supply system (10), “hot water supply operation” for supplying hot water into the bathtub and “refreshing operation” for heating while circulating the water in the bathtub are performed.
〈給湯運転〉
給湯運転では、熱源ユニット（30）の圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）で冷凍サイクルが行われる。給湯ユニット（40）では、第１ポンプ（43）及び第３ポンプ（45）が運転され、第２ポンプ（44）及び第４ポンプ（48）が停止状態となる。また、第１開閉弁（46）、第２開閉弁（47）が開放状態となり、第３開閉弁（49）は閉鎖状態となる。
<Hot-water supply operation>
In the hot water supply operation, the compressor (31) of the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (11). In the hot water supply unit (40), the first pump (43) and the third pump (45) are operated, and the second pump (44) and the fourth pump (48) are stopped. Further, the first on-off valve (46) and the second on-off valve (47) are opened, and the third on-off valve (49) is closed.
第１ポンプ（43）が運転されると、給湯タンク（41）内の水が第１循環流路（13）へ流出する。この水は、加熱熱交換器（32）の二次側伝熱部（32b）を流れる。加熱熱交換器（32）では、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒の熱が、二次側伝熱部（32b）を流れる水へ放出され、この水が所定温度まで加熱される。加熱された水は、第１循環流路（13）を経由して給湯タンク（41）内に流入する。これにより、給湯タンク（41）内部には、所定温度の温水が蓄えられる。 When the first pump (43) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows out to the first circulation channel (13). This water flows through the secondary heat transfer section (32b) of the heating heat exchanger (32). In the heating heat exchanger (32), the heat of the refrigerant flowing through the primary heat transfer section (32a) is released to the water flowing through the secondary heat transfer section (32b), and this water is heated to a predetermined temperature. The heated water flows into the hot water supply tank (41) via the first circulation channel (13). Thereby, warm water of a predetermined temperature is stored in the hot water supply tank (41).
第３ポンプ（45）が運転されると、給湯タンク（41）内の水（温水）は、主供給路（17）に流出し、第１分岐路（18）と第２分岐路（19）とに分流する。第１分岐路（18）を流れた水は、第３循環流路（16）の供給循環路（16a）に流入する。この水は、貯水タンク（61）を通過した後、浴槽（U1）内へ放出される。これにより、浴槽（U1）内に所定温度の温水が供給される。一方、第２分岐路（19）を流れた水は、シャワー（U2）側に供給される。 When the third pump (45) is operated, the water (hot water) in the hot water supply tank (41) flows out to the main supply channel (17), and the first branch channel (18) and the second branch channel (19). Divide into and. The water that has flowed through the first branch passage (18) flows into the supply circulation passage (16a) of the third circulation passage (16). This water is discharged into the bathtub (U1) after passing through the water storage tank (61). Thereby, the warm water of predetermined temperature is supplied in the bathtub (U1). On the other hand, the water that has flowed through the second branch path (19) is supplied to the shower (U2) side.
〈追い炊き運転〉
追い炊き運転では、熱源ユニット（30）の圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）で冷凍サイクルが行われる。給湯ユニット（40）では、第１ポンプ（43）、第２ポンプ（44）、及び第４ポンプ（48）が運転される。また、第１開閉弁（46）が閉鎖状態となり、第２開閉弁（47）及び第３開閉弁（49）が開放状態となる。
<Cooking operation>
In the additional cooking operation, the compressor (31) of the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (11). In the hot water supply unit (40), the first pump (43), the second pump (44), and the fourth pump (48) are operated. Further, the first on-off valve (46) is in a closed state, and the second on-off valve (47) and the third on-off valve (49) are in an open state.
第１ポンプ（43）が運転されると、給湯タンク（41）内の水が第１循環流路（13）を流れる。これにより、第１循環流路（13）の水は、加熱熱交換器（32）で加熱されて給湯タンク（41）へ返送される。 When the first pump (43) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows through the first circulation channel (13). Thus, the water in the first circulation channel (13) is heated by the heating heat exchanger (32) and returned to the hot water supply tank (41).
第２ポンプ（44）が運転されると、給湯タンク（41）内の水は、第２循環流路（14）へ流出する。この水は、内部熱交換器（42）の第１伝熱管（42a）を流れる。内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水へ放出される。第１伝熱管（42a）で放熱した水は、第２循環流路（14）を経由して給湯タンク（41）内に流入する。 When the second pump (44) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows out to the second circulation channel (14). This water flows through the first heat transfer tube (42a) of the internal heat exchanger (42). In the internal heat exchanger (42), the heat of the water flowing through the first heat transfer tube (42a) is released to the water flowing through the second heat transfer tube (42b). The water radiated by the first heat transfer pipe (42a) flows into the hot water supply tank (41) via the second circulation channel (14).
第４ポンプ（48）が運転されると、浴槽（U1）の水は第３循環流路（16）の返送循環路（16b）へ吸い込まれる。返送循環路（16b）を流れた水は、内部熱交換器（42）で加熱された後、貯水タンク（61）を通過して浴槽（U1）へ供給される。これにより、浴槽（U1）内の水の温度が徐々に高くなっていく。 When the fourth pump (48) is operated, the water in the bathtub (U1) is sucked into the return circuit (16b) of the third circuit (16). The water flowing through the return circuit (16b) is heated by the internal heat exchanger (42), then passes through the water storage tank (61) and is supplied to the bathtub (U1). Thereby, the temperature of the water in the bathtub (U1) gradually increases.
−イオン水供給部の運転動作−
本実施形態の給湯システム（10）では、イオン水供給部（60）が運転されることで、貯水タンク（61）内で酸性水及びアルカリ水が生成されるとともに、給湯回路（12）を流れる水の浄化がなされる。
-Operation of ion water supply unit-
In the hot water supply system (10) of the present embodiment, when the ion water supply unit (60) is operated, acidic water and alkaline water are generated in the water storage tank (61) and flow through the hot water supply circuit (12). Water purification is performed.
第５ポンプ（50）が運転されると、給湯タンク（41）内の水は、温水路（21）を通じて貯水タンク（61）へ流入する。この水が所定量に達し、上記絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態（図２を参照）になると、電極ユニット部（62）が作動する。この作動により、上記電源部（70）から電極対（64,65）へ所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加され、電極対（64,65）の間に電界が形成される。上述したように、上記放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されとともに、上記絶縁ケーシング（71）における開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。 When the fifth pump (50) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows into the water storage tank (61) through the hot water channel (21). When this water reaches a predetermined amount and the space (S) in the insulating casing (71) is submerged (see FIG. 2), the electrode unit (62) is activated. By this operation, a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied from the power source unit (70) to the electrode pair (64, 65), and an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). As described above, the periphery of the discharge electrode (64) is covered with the insulating casing (71). For this reason, the leakage current between the electrode pair (64, 65) is suppressed, and the current density of the current path in the opening (74) in the insulating casing (71) is increased.
上記絶縁ケーシング（71）における開口（74）内の電流密度が上昇すると、この開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図４に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。このストリーマ放電により、対向電極（65）に導通する水から、気泡（B）を介して、放電電極（64）に導通する水へ電子が移動する。このように、電子が対向電極（65）から放電電極（64）へ移動するため、貯水タンク（61）内の水中で電気分解が行われる。 When the current density in the opening (74) in the insulating casing (71) increases, the Joule heat in the opening (74) increases. As a result, in the insulating casing (71), the vaporization of water is promoted in the vicinity of the opening (74) to form bubbles (B). As shown in FIG. 4, the bubbles (B) cover almost the entire area of the opening (74), and are formed between the water on the negative electrode side conducting to the counter electrode (65) and the discharge electrode (64) on the positive electrode side. Air bubbles (B) are interposed between them. Therefore, in this state, the bubble (B) functions as a resistance that prevents conduction through water between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). Thereby, the leakage current between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) is suppressed, and a desired potential difference is maintained between the electrode pair (64, 65). Then, streamer discharge is generated in the bubble (B) due to dielectric breakdown. By this streamer discharge, electrons move from the water conducted to the counter electrode (65) to the water conducted to the discharge electrode (64) via the bubbles (B). Thus, since electrons move from the counter electrode (65) to the discharge electrode (64), electrolysis is performed in the water in the water storage tank (61).
上記対向電極では、次式（１）に示すような反応が行われる。この反応により、第２室（S2）内で水酸化物イオン（ＯＨ−）が生成される。その結果、ＰＨ（水素イオン指数）が上昇し、第２室（S2）内でアルカリ水が生成される。 In the counter electrode, the reaction shown in the following formula (1) is performed. By this reaction, hydroxide ions (OH − ) are generated in the second chamber (S2). As a result, PH (hydrogen ion index) increases and alkaline water is generated in the second chamber (S2).
４Ｈ２Ｏ＋４ｅ− → ２Ｈ２＋４ＯＨ− （１）
一方、上記気泡（B）における気液界面の近傍では、次式（２）に示すような反応が行われる。この反応により、第１室（S1）内で水素イオン（Ｈ＋）が生成される。その結果、ＰＨ（水素イオン指数）が減少し、第１室（S1）内で酸性水が生成される。
4H 2 O + 4e − → 2H 2 + 4OH − (1)
On the other hand, in the vicinity of the gas-liquid interface in the bubble (B), a reaction shown in the following formula (2) is performed. By this reaction, hydrogen ions (H + ) are generated in the first chamber (S1). As a result, PH (hydrogen ion index) decreases, and acidic water is generated in the first chamber (S1).
２Ｈ２Ｏ → Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ− （２）
また、以上のように気泡（B）でストリーマ放電が行われると、気泡（B）における気液界面の近傍（すなわち第１室（S1）内）では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。これらの活性種や過酸化水素は、イオン交換膜（61a）の微細孔を通過して第２室（S2）にも拡散する。従って、第１室（S1）で形成される酸性水及び第２室（S2）で形成されるアルカリ水の双方に、上記活性種や過酸化水素が含まれることになる。
2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e − (2)
In addition, when streamer discharge is performed in the bubble (B) as described above, active species such as hydroxyl radicals and peroxides are present in the vicinity of the gas-liquid interface in the bubble (B) (that is, in the first chamber (S1)). Hydrogen and the like are generated. These active species and hydrogen peroxide pass through the micropores of the ion exchange membrane (61a) and diffuse into the second chamber (S2). Therefore, the active species and hydrogen peroxide are contained in both the acidic water formed in the first chamber (S1) and the alkaline water formed in the second chamber (S2).
また、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって貯水タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。しかも、ストリーマ放電が行われる放電場としての気泡（B）は、貯水タンク（61）の底部寄りに形成されるため、ジュール熱により高温となる気泡（B）付近の水は、貯水タンク（61）の底部付近から上昇する一方、貯水タンク（61）内の水のうち上側にある比較的低温の水は、下方へ移動する。すなわち、貯水タンク（61）内の水は、上下方向において比較的広範囲に亘って対流するため、水中の活性種や過酸化水素の拡散を更に促すことができる。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、貯水タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。 In addition, active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the water storage tank (61) by heat accompanying the streamer discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water. Moreover, since the bubbles (B) as the discharge field where the streamer discharge is performed are formed near the bottom of the water storage tank (61), the water in the vicinity of the air bubbles (B) that becomes high temperature due to Joule heat is stored in the water storage tank (61 ) Rises from near the bottom of the water), while the relatively cool water on the upper side of the water in the water storage tank (61) moves downward. That is, since the water in the water storage tank (61) convects over a relatively wide range in the vertical direction, it is possible to further promote the diffusion of active species and hydrogen peroxide in the water. Further, when streamer discharge is performed with the bubbles (B), an ion wind is easily generated with the bubbles (B) along with the streamer discharge. Therefore, in the water storage tank (61), the diffusion effect of active species and hydrogen peroxide can be further improved by using this ion wind.
また、貯水タンク（61）には、温水路（21）からの温水が貯留されている。これにより、貯水タンク（61）内に比較的温度の低い水が貯留されるような場合と比べて、上記開口（74）における水の温度が上昇しやすくなる。その結果、気泡（B）が発生しやすくなるため、過酸化水素を効率的に生成することができる。 The hot water from the hot water channel (21) is stored in the water storage tank (61). This makes it easier for the temperature of the water in the opening (74) to rise than in the case where water having a relatively low temperature is stored in the water storage tank (61). As a result, since bubbles (B) are likely to be generated, hydrogen peroxide can be generated efficiently.
−水路開閉機構の運転動作−
浴槽（U1）やシャワー（U2）へ酸性水を供給する場合、制御部（83）は、酸性水路開閉弁（81）が開状態となる信号を酸性水路開閉弁（81）へ送信し、且つ、アルカリ水路開閉弁（82）が閉状態となる信号をアルカリ水路開閉弁（82）へ送信する。これにより、酸性水路開閉弁（81）が開状態となり且つアルカリ水路開閉弁（82）が閉状態となるため、貯水タンク（61）内の酸性水のみが主供給路（17）へ供給される。この酸性水は、給湯システム（10）の給湯運転時に、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給される。これにより、殺菌効果を有する酸性水で、浴槽（U1）、浴室の壁、人体の皮膚表面などを殺菌することができる。
−Operation of water channel opening / closing mechanism−
When supplying acidic water to the bathtub (U1) or the shower (U2), the control unit (83) transmits a signal for opening the acidic water channel on / off valve (81) to the acidic water channel on / off valve (81), and Then, a signal for closing the alkaline water channel on / off valve (82) is transmitted to the alkaline water channel on / off valve (82). As a result, the acidic water channel on / off valve (81) is opened and the alkaline water channel on / off valve (82) is closed, so that only acidic water in the water storage tank (61) is supplied to the main supply channel (17). . This acidic water is supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2) during the hot water supply operation of the hot water supply system (10). Thus, the bathtub (U1), the bathroom wall, the human skin surface, and the like can be sterilized with acidic water having a sterilizing effect.
一方、浴槽（U1）やシャワー（U2）へアルカリ水を供給する場合、制御部（83）は、酸性水路開閉弁（81）が閉状態となる信号を酸性水路開閉弁（81）へ送信し、且つ、アルカリ水路開閉弁（82）が開状態となる信号をアルカリ水路開閉弁（82）へ送信する。これにより、酸性水路開閉弁（81）が閉状態となり且つアルカリ水路開閉弁（82）が開状態となるため、貯水タンク（61）内のアルカリ水のみが主供給路（17）へ供給される。このアルカリ水は、給湯システム（10）の給湯運転時に、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給される。これにより、洗浄効果を有するアルカリ水で、浴槽（U1）、浴室の壁、人体の皮膚表面などを洗浄することができる。 On the other hand, when supplying alkaline water to the bathtub (U1) or the shower (U2), the control unit (83) sends a signal to the acidic water channel on / off valve (81) to close the acidic water channel on / off valve (81). In addition, a signal for opening the alkaline water channel on / off valve (82) is transmitted to the alkaline water channel on / off valve (82). As a result, the acidic water channel on / off valve (81) is closed and the alkaline water channel on / off valve (82) is opened, so that only alkaline water in the water storage tank (61) is supplied to the main supply channel (17). . This alkaline water is supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2) during the hot water supply operation of the hot water supply system (10). Thereby, the bathtub (U1), the wall of the bathroom, the skin surface of the human body, and the like can be cleaned with alkaline water having a cleaning effect.
上述のように水路開閉機構（80）を切り替えることにより、浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される水を、酸性水又はアルカリ水のいずれかに切り替えることができる。従って、目的に応じて、酸性水とアルカリ水とを使い分けることができる。 By switching the water channel opening / closing mechanism (80) as described above, the water supplied to the bathtub (U1) or the shower (U2) can be switched to either acidic water or alkaline water. Therefore, acidic water and alkaline water can be used properly according to the purpose.
また、浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される上記酸性水やアルカリ水は、給湯運転により比較的高温の温水となっている。水道水には、殺菌効果を有する塩素や次亜塩素酸が含まれているものの、これらの塩素や次亜塩素酸は、例えば４０℃以上の高温下では分解され易い。そうなると、十分に殺菌されていない水が浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給されてしまう虞が生じる。 Moreover, the acidic water and alkaline water supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2) are hot water having a relatively high temperature due to the hot water supply operation. Although tap water contains chlorine and hypochlorous acid having a bactericidal effect, these chlorine and hypochlorous acid are easily decomposed at a high temperature of, for example, 40 ° C. or higher. Then, there is a risk that water that is not sufficiently sterilized is supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2).
これに対して、実施形態１では、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給される比較的温度の高い酸性水やアルカリ水には、過酸化水素が含まれている。過酸化水素は、例えば４０℃以上の条件下で、約１時間経過したとしても、約４％程度の濃度しか分解されない。従って、実施形態１における給湯システム（10）では、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給される水を十分に殺菌・浄化することができる。
On the other hand, in
また、実施形態１では、貯水タンク（61）で貯留される温水中でストリーマ放電が行われ、過酸化水素が生成される。この過酸化水素は、給湯回路（12）を通じて浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される。過酸化水素は、高温条件下では菌に対する活性が高まるため、イオン水供給部（60）から浴槽（U1）やシャワー（U2）へ通じる水路における温水の殺菌効果が向上する。
Moreover, in
−実施形態１の効果−
実施形態１では、貯水タンク（61）の水中において、電気分解を行い酸性水とアルカリ水とを生成するとともに、ストリーマ放電を行い過酸化水素を生成するようにしている。過酸化水素は、次亜塩素酸と比較して、水温が上昇しても分解されにくい。具体的に、過酸化水素であれば、水温が約４０℃の条件下で約１時間放置されても、約４％程度しか濃度が低下しない。このため、上記実施形態１では、貯水タンク（61）の水温が高温となっても、充分な殺菌効果を得ることができる。更に、実施形態１では、水路開閉機構（80）を切り替えることにより、十分に殺菌された酸性水又はアルカリ水を、目的に応じて使い分けることができる。
-Effect of Embodiment 1-
In the first embodiment, in the water in the water storage tank (61), electrolysis is performed to generate acidic water and alkaline water, and streamer discharge is performed to generate hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide is not easily decomposed even when the water temperature rises, compared to hypochlorous acid. Specifically, in the case of hydrogen peroxide, the concentration decreases only by about 4% even if the water temperature is left at about 40 ° C. for about 1 hour. For this reason, in the said
実施形態１では、貯水タンク（61）内に貯留される温水中でストリーマ放電が行われる。これにより、ストリーマ放電が行われる放電場としての気泡（B）が発生しやすくなるため、過酸化水素を効率的に生成することができる。更に、イオン水供給部（60）から利用対象（U1,U2）へ通じる水路には、過酸化水素を含む温水が流れる。過酸化水素は、高温条件下において菌に対する活性が高まる。従って、イオン水供給部（60）から利用対象（U1,U2）に至る水路を流れる水の殺菌効果を向上できる。
In
実施形態１では、ストリーマ放電が行われる放電場としての気泡（B）が、貯水タンク（61）の底部付近に形成される。これにより、貯水タンク（61）内の水が上下方向において広範囲に亘って対流するため、貯水タンク（61）内の水中において過酸化水素を均一に混合できる。
In
〈実施形態１の変形例〉
上記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図５及び図６に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
<Modification of
In the first embodiment, one opening (74) is formed in the lid (73) of the insulating casing (71). However, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of openings (74) may be formed in the lid portion (73) of the insulating casing (71). In this modification, the lid portion (73) of the insulating casing (71) is formed in a substantially square plate shape, and a plurality of openings (74) are arranged in a grid pattern in the lid portion (73) at regular intervals. Has been. On the other hand, the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) are formed in a square plate shape over all the openings (74).
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。 Also in this modification, each opening (74) functions as a current density concentration part and a gas phase formation part. As a result, when a DC voltage is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), the current density of each opening (74) increases, and bubbles (B) are formed in each opening (74). The As a result, streamer discharge is generated in each bubble (B), and active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated.
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る給湯システム（10）は、上述した実施形態１と比べて、イオン水供給部（60）の構成が異なるものである。以下には、上記実施形態１と異なる点を主として説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to the second embodiment is different from the first embodiment described above in the configuration of the ionic water supply unit (60). In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
図７に示すように、実施形態２に係るイオン水供給部（60）には、ストリーマ放電を行って過酸化水素を生成するための２つの電極ユニット部（62）を設け、更に、電気分解を行って酸性水とアルカリ水とを生成するための電気分解ユニット部（85）を設けた。 As shown in FIG. 7, the ion water supply unit (60) according to the second embodiment is provided with two electrode unit units (62) for generating hydrogen peroxide by performing streamer discharge, and further electrolysis And an electrolysis unit (85) for generating acidic water and alkaline water was provided.
電気分解ユニット部（85）は、陽極（86）及び陰極（87）で構成された電極対（86,87）と、陽極（86）と陰極（87）との間に電圧を印加する電源部（88）とを備えている。陽極（86）は第１室（S1）内に配置される一方、陰極（87）は第２室（S2）内に配置される。電源部（88）により陽極（86）と陰極（87）との間に電圧が印加されると、貯水タンク（61）内で電気分解が起こり、第１室（S1）内では酸性水が、第２室（S2）内ではアルカリ水が、それぞれ生成される。 The electrolysis unit (85) includes an electrode pair (86, 87) composed of an anode (86) and a cathode (87), and a power supply unit that applies a voltage between the anode (86) and the cathode (87). (88). The anode (86) is disposed in the first chamber (S1), while the cathode (87) is disposed in the second chamber (S2). When a voltage is applied between the anode (86) and the cathode (87) by the power supply unit (88), electrolysis occurs in the water storage tank (61), and acidic water in the first chamber (S1) Alkaline water is generated in the second chamber (S2).
２つの電極ユニット部（62）は、一方の電極ユニット部（62）が第１室（S1）に配置され、他方の電極ユニット部（62）が第２室（S2）に配置されている。つまり、第１室（S1）に配置された電極ユニット部（62）は、第１室（S1）内に貯留される酸性水中でストリーマ放電を行う。一方、第２室（S2）に配置された電極ユニット部（S2）は、第２室（S2）内に貯留されるアルカリ水内でストリーマ放電を行う。なお、第１室（S1）に配置される電極ユニット部（62）の電極対（64,65）間では電気分解が行われるため、放電電極（64）近傍では水素イオンが生成され、対向電極（65）近傍では水酸化物イオンが生成される。しかし、これらの水素イオン及び水酸化物イオンは、第１室（S1）内で拡散して中和されるため、第１室（S1）における酸性水の生成にはほとんど寄与しない。同様に、第２室（S2）に配置される電極ユニット部（62）でも電気分解が行われて水素イオン及び水酸化物イオンが生成されるが、これらは第２室（S2）におけるアルカリ水の生成にほとんど寄与しない。 In the two electrode unit parts (62), one electrode unit part (62) is arranged in the first chamber (S1), and the other electrode unit part (62) is arranged in the second chamber (S2). That is, the electrode unit part (62) arrange | positioned in a 1st chamber (S1) performs streamer discharge in the acidic water stored in a 1st chamber (S1). On the other hand, the electrode unit part (S2) arranged in the second chamber (S2) performs streamer discharge in the alkaline water stored in the second chamber (S2). In addition, since electrolysis is performed between the electrode pair (64, 65) of the electrode unit part (62) arranged in the first chamber (S1), hydrogen ions are generated in the vicinity of the discharge electrode (64), and the counter electrode (65) Hydroxide ions are generated in the vicinity. However, since these hydrogen ions and hydroxide ions are diffused and neutralized in the first chamber (S1), they hardly contribute to the generation of acidic water in the first chamber (S1). Similarly, the electrode unit (62) disposed in the second chamber (S2) is also electrolyzed to generate hydrogen ions and hydroxide ions, which are generated by alkaline water in the second chamber (S2). Hardly contributes to the generation of
実施形態２に係るイオン水供給部（60）では、電気分解ユニット部（85）によって、第１室（S1）内で酸性水が生成され、第２室（S2）内でアルカリ水が生成される。そして、第１室（S1）内に設けられた電極ユニット部（62）によって第１室（S1）内で過酸化水素が生成され、第２室（S2）内に設けられた電極ユニット部（62）によって第２室（S2）内で過酸化水素が生成される。これらの過酸化水素によって、浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される温水が十分に殺菌・浄化される。 In the ionic water supply unit (60) according to the second embodiment, acidic water is generated in the first chamber (S1) and alkaline water is generated in the second chamber (S2) by the electrolysis unit (85). The Hydrogen peroxide is generated in the first chamber (S1) by the electrode unit portion (62) provided in the first chamber (S1), and the electrode unit portion (in the second chamber (S2) ( 62) generates hydrogen peroxide in the second chamber (S2). These hydrogen peroxides sufficiently sterilize and purify the hot water supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2).
〈実施形態２の変形例〉
実施形態２の変形例は、上記実施形態２と、電極ユニット部の構成が異なるものである。以下には、上記実施形態２と異なる点を主として説明する。
<Modification of Embodiment 2>
The modification of the second embodiment is different from the second embodiment in the configuration of the electrode unit portion. In the following, differences from the second embodiment will be mainly described.
図８に示すように、実施形態２の変形例における電極ユニット部（62）は、貯水タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、電極ユニット部（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。この電極ユニット部（62）は、図９に示すように、貯水タンク（61）における第１室（S1）側の底部と、第２室（S2）側の底部とに取り付けられている。 As shown in FIG. 8, the electrode unit part (62) in the modification of the second embodiment is configured as a so-called flange unit type that is inserted and fixed from the outside to the inside of the water storage tank (61). . Further, the discharge unit (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71) are integrally assembled in the electrode unit part (62). As shown in FIG. 9, the electrode unit (62) is attached to the bottom of the water storage tank (61) on the first chamber (S1) side and the bottom of the second chamber (S2) side.
絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。 The insulating casing (71) has a substantially outer shape formed in a cylindrical shape. The insulating casing (71) has a case body (72) and a lid (73).
ケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から貯水タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に貯水タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が一体に形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。 The case body (72) is made of an insulating material made of glass or resin. The case body (72) includes a cylindrical base portion (76), a cylindrical wall portion (77) projecting from the base portion (76) toward the water storage tank (61), and the cylindrical wall portion (77). And an annular convex part (78) projecting further toward the water storage tank (61) side. The case body (72) is integrally formed with a distal end cylindrical portion (79) on the distal end side of the annular convex portion (78). A cylindrical insertion port (76a) is formed in the axial center portion of the base portion (76) so as to extend in the axial direction. A cylindrical space (S) that is coaxial with the insertion port (76a) and has a larger diameter than the insertion port (76a) is formed inside the cylindrical wall (77).
蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。 The lid part (73) is formed in a substantially disc shape and is fitted inside the annular convex part (78). The lid (73) is made of a ceramic material. As in the first embodiment, one circular opening (74) penetrating the lid (73) up and down is formed at the axis of the lid (73).
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態２の変形例では、放電電極（64）のうち貯水タンク（61）とは反対側の端部が、貯水タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、貯水タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The discharge electrode (64) is a vertically long rod-shaped electrode having a circular cross section perpendicular to the axis. The discharge electrode (64) is fitted in the insertion opening (76a) of the base (76). Thereby, the discharge electrode (64) is accommodated in the insulating casing (71). In the modification of the second embodiment, the end of the discharge electrode (64) opposite to the water storage tank (61) is exposed to the outside of the water storage tank (61). For this reason, the power supply part (70) arrange | positioned outside the water storage tank (61) and the discharge electrode (64) can be easily connected by electrical wiring.
放電電極（64）のうち貯水タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図８に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（貯水タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。 The end (64a) on the water storage tank (61) side of the discharge electrode (64) faces the space (S) inside the insulating casing (71). In the example shown in FIG. 8, the end portion (64a) of the discharge electrode (64) protrudes above the opening surface of the insertion port (76a) (on the water storage tank (61) side). The distal end surface of (64a) may be substantially flush with the opening surface of the insertion port (76a), or the end (64a) may be recessed below the opening surface of the insertion port (76a). In addition, the discharge electrode (64) has a predetermined gap between the discharge electrode (64) and the lid (73) having the opening (74), as in the first embodiment.
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、貯水タンク（61）の壁部に固定されて電極ユニット部（62）を保持する固定部を構成している。電極ユニット部（62）が貯水タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。 The counter electrode (65) has a cylindrical electrode body (65a) and a flange (65b) projecting radially outward from the electrode body (65a). The electrode body (65a) is externally fitted to the case body (72) of the insulating casing (71). The flange portion (65b) constitutes a fixed portion that is fixed to the wall portion of the water storage tank (61) and holds the electrode unit portion (62). In a state where the electrode unit (62) is fixed to the water storage tank (61), a part of the electrode body (65a) of the counter electrode (65) is submerged.
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、該内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、貯水タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して該蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、貯水タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。 The counter electrode (65) includes an inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter than the electrode main body (65a) and a connecting portion (65d) formed between the inner cylindrical portion (65c) and the electrode main body (65a). ). The inner cylinder part (65c) and the connecting part (65d) are immersed in the water in the water storage tank (61). The inner cylinder part (65c) forms the cylindrical space (67) in the inside. One end of the inner cylinder portion (65c) in the axial direction constitutes a holding portion that contacts the lid portion (73) and holds the lid portion (73). Further, the tip cylinder part (79) of the case body (72) is fitted between the electrode body (65a), the inner cylinder part (65c), and the connecting part (65d). On the other end side in the axial direction of the inner cylinder portion (65c), a mesh-shaped leakage preventing material (68) is provided so as to cover the cylindrical space (67). The leakage preventive material (68) is substantially grounded by contacting the counter electrode (65). Thereby, the leakage preventive material (68) prevents leakage from the inside to the outside of the cylindrical space (67) in the space (underwater) inside the water storage tank (61).
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が貯水タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The counter electrode (65) is in a state where a part of the electrode body (65a) is exposed to the outside of the water storage tank (61). For this reason, a power supply part (70) and a counter electrode (65) can be easily connected by electrical wiring.
−イオン水供給部の運転動作−
実施形態２の変形例の給湯システム（10）においても、イオン水供給部（60）が運転されることで、給湯回路（12）を流れる水の浄化がなされる。
-Operation of ion water supply unit-
Also in the hot water supply system (10) of the modified example of the second embodiment, the water flowing through the hot water supply circuit (12) is purified by operating the ionic water supply unit (60).
イオン水供給部（60）の運転の開始時には、図８に示すように、２つの電極ユニット部（62）は、ともに絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。 At the start of operation of the ionic water supply section (60), as shown in FIG. 8, the two electrode unit sections (62) are both in a state where the space (S) in the insulating casing (71) is submerged. Yes. When a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), the current density inside the opening (74) increases.
図８に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、図１０に示すように、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、第１室（S1）に設けられた電極ユニット部（62）は、第１室（S1）内に貯留される酸性水中で水酸ラジカルや過酸化水素を生成し、第２室（S2）に設けられた電極ユニット部（62）は、第２室（S2）内に貯留されるアルカリ水中で水酸ラジカルや過酸化水素を生成する。そして、これらの成分が水の浄化に利用される。 When a DC voltage is continuously applied to the electrode pair (64, 65) from the state shown in FIG. 8, the water in the opening (74) is vaporized and bubbles (B) are formed as shown in FIG. It is formed. In this state, the bubble (B) covers almost the entire area of the opening (74), and resistance due to the bubble (B) is present between the water on the negative electrode side in the cylindrical space (67) and the discharge electrode (64). Is granted. As a result, the potential difference between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) is maintained, and streamer discharge is generated in the bubbles (B). As a result, the electrode unit (62) provided in the first chamber (S1) generates hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in the acidic water stored in the first chamber (S1), and the second chamber (S1) The electrode unit (62) provided in S2) generates hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in alkaline water stored in the second chamber (S2). These components are used for water purification.
なお、上記実施形態２の変形例において、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図１１に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。 In the modification of the second embodiment, one opening (74) is formed in the axial center of the disc-shaped lid (73). A plurality of openings (74) are formed in the lid (73). May be formed. In the example shown in FIG. 11, five openings (74) are arranged at equal intervals on a virtual pitch circle centered on the axis of the lid (73). By forming a plurality of openings (74) in the lid (73) in this way, streamer discharge can be caused in the vicinity of each opening (74).
《その他の実施形態》
上述した実施形態においては、以下のような他の構成とすることもできる。
<< Other Embodiments >>
In the embodiment described above, other configurations as described below may be adopted.
〈給湯システムの構成〉
上記実施形態の給湯システム（10）を図１１に示すような、他の方式としてもよい。
<Configuration of hot water supply system>
The hot water supply system (10) of the above-described embodiment may have another method as shown in FIG.
具体的に、図１２に示す例の給湯システム（10）は、加熱熱交換器（32）と第１ポンプ（43）とが、熱源ユニット（30）や給湯ユニット（40）と異なるユニット（ハイドロボックス（30a））に収容されている。また、この例では、給湯タンク（41）の内部に、コイル型熱交換器（13a）が収容されている。コイル型熱交換器（13a）は、給湯タンク（41）の底壁部（41c）寄りに配設されている。コイル型熱交換器（13a）では、熱媒体としての水が流れる伝熱管が、給湯タンク（41）の周壁部（41a）に沿うように螺旋状に形成されている。コイル型熱交換器（13a）は、一端が第１循環流路（13）の始端に接続し、他端が第１循環流路（13）の終端に接続している。 Specifically, in the hot water supply system (10) of the example shown in FIG. 12, the heating heat exchanger (32) and the first pump (43) are different from the heat source unit (30) and the hot water supply unit (40) (hydro Box (30a)). Moreover, in this example, the coil type heat exchanger (13a) is accommodated in the hot water supply tank (41). The coil type heat exchanger (13a) is disposed near the bottom wall (41c) of the hot water supply tank (41). In the coil heat exchanger (13a), a heat transfer tube through which water as a heat medium flows is formed in a spiral shape along the peripheral wall portion (41a) of the hot water supply tank (41). The coil-type heat exchanger (13a) has one end connected to the start end of the first circulation channel (13) and the other end connected to the end of the first circulation channel (13).
図１２に示す給湯システム（10）では、加熱熱交換器（32）で加熱された水が、コイル型熱交換器（13a）を流れる。これにより、コイル型熱交換器（13a）の伝熱管を流れる水の熱が、伝熱管の外部へ放出される。その結果、給湯タンク（41）内に貯留された水が加熱され、温水が生成される。 In the hot water supply system (10) shown in FIG. 12, the water heated by the heating heat exchanger (32) flows through the coil heat exchanger (13a). Thereby, the heat of the water which flows through the heat exchanger tube of a coil type heat exchanger (13a) is discharge | released to the exterior of a heat exchanger tube. As a result, the water stored in the hot water supply tank (41) is heated to generate hot water.
〈電極ユニット部の構成>
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
<Configuration of electrode unit>
The power supply unit (70) of each embodiment described above uses a constant power control unit that controls the discharge power of the streamer discharge to be constant. However, instead of the constant power control unit, a constant current control unit for controlling the discharge current at the time of streamer discharge to be constant may be provided. When this constant current control is performed, the discharge is stabilized regardless of the water conductivity, so that the occurrence of sparks can be avoided.
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the discharge electrode (64) is connected to the positive electrode of the power supply unit (70), and the counter electrode (65) is connected to the negative electrode of the power supply unit (70). However, by connecting the discharge electrode (64) to the negative electrode of the power supply unit (70) and connecting the counter electrode (65) to the positive electrode of the power supply unit (70), so-called between the electrode pair (64,65). Negative discharge may be performed.
〈イオン水供給部の配置〉
上記各実施形態では、イオン水供給部（60）を主供給路（17）に接続しているが、この限りでなく、例えば図１３に示すように、イオン水供給部（60）を第３循環流路（16）に接続してもよい。これにより、給湯運転時だけでなく、追い炊き運転時であっても、浴槽（U1）に過酸化水素を含む酸性水又はアルカリ水を供給できる。
<Arrangement of ion water supply unit>
In each of the embodiments described above, the ionic water supply unit (60) is connected to the main supply path (17). However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. You may connect to a circulation channel (16). Thereby, acidic water or alkaline water containing hydrogen peroxide can be supplied to the bathtub (U1) not only during the hot water supply operation but also during the additional cooking operation.
〈イオン交換膜〉
上記各実施形態では、貯水タンク（61）内の空間を、イオン交換膜（61a）によって第１室（S1）と第２室（S2）とに区画しているが、この限りでなく、例えば、イオン交換膜（61a）の代わりに、板状に形成された絶縁性の仕切板を用いても良い。この場合、仕切板に、第１室（S1）と第２室（S2）とを連通させるための少なくとも１つの開口を設ければ良い。これにより、該開口を介して電極対（64,65）間に電流経路が形成されるため、ストリーマ放電や電気分解が行われる。更に、イオン交換膜（61a）や仕切板が設けられていなくても良い。イオン交換膜（61a）や仕切板を設けなくとも、陽極としての放電電極（64）付近では酸性水が生成され、陰極としての対向電極（65）付近ではアルカリ水が生成される。
<Ion exchange membrane>
In each of the above embodiments, the space in the water storage tank (61) is divided into the first chamber (S1) and the second chamber (S2) by the ion exchange membrane (61a). Instead of the ion exchange membrane (61a), an insulating partition plate formed in a plate shape may be used. In this case, the partition plate may be provided with at least one opening for communicating the first chamber (S1) and the second chamber (S2). As a result, a current path is formed between the electrode pair (64, 65) through the opening, so that streamer discharge or electrolysis is performed. Furthermore, the ion exchange membrane (61a) and the partition plate need not be provided. Even if the ion exchange membrane (61a) and the partition plate are not provided, acidic water is generated in the vicinity of the discharge electrode (64) as the anode, and alkaline water is generated in the vicinity of the counter electrode (65) as the cathode.
以上説明したように、本発明は、浴槽やシャワーに酸性水やアルカリ水を供給する給湯システムに有用である。 As described above, the present invention is useful for a hot water supply system that supplies acidic water or alkaline water to a bathtub or shower.
１０ 給湯システム
１２ 給湯回路
３２ｂ 二次側伝熱部（加熱部）
４２ｂ 第２伝熱管（加熱部）
６０ イオン水供給部
６１ 貯水タンク
６２ 電極ユニット部
６３ イオン水路
６３ａ 酸性水路
６３ｂ アルカリ水路
６４ 放電電極（電極対）
６５ 対向電極（電極対）
７０ 電源部（直流電源）
８０ 水路開閉機構
Ｕ１ 浴槽（利用対象）
Ｕ２ シャワー（利用対象）
10 Hot
42b Second heat transfer tube (heating unit)
60 ionic
65 Counter electrode (electrode pair)
70 Power supply (DC power supply)
80 Waterway opening and closing mechanism U1 Bathtub (use object)
U2 shower (for use)
Claims (4)
上記給湯回路（12）に酸性水及びアルカリ水のうちの少なくとも一方を供給するイオン水供給部（60）とを備え、
上記イオン水供給部（60）は、
貯水タンク（61）と、
上記貯水タンク（61）の水中に電気分解を起こすための電流経路を形成する電極対（64,65）、及び該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）を有する電極ユニット部（62）と、
上記貯水タンク（61）内と上記給湯回路（12）とを繋ぐイオン水路（63）とを含み、
上記電極ユニット部（62）は、上記電極対（64,65）間の電流経路にストリーマ放電を行うための放電場を形成し、上記ストリーマ放電によって過酸化水素を生成するように構成されていることを特徴とする給湯システム。 A hot water supply circuit (12) for supplying hot water to the objects of use (U1, U2) provided in the bathroom;
An ionic water supply unit (60) for supplying at least one of acidic water and alkaline water to the hot water supply circuit (12),
The ionic water supply unit (60)
A water storage tank (61),
An electrode pair (64, 65) that forms a current path for causing electrolysis in the water of the water storage tank (61), and a DC power source (70) that applies a DC voltage to the electrode pair (64, 65) An electrode unit (62);
An ion water channel (63) connecting the water storage tank (61) and the hot water supply circuit (12),
The electrode unit (62) is configured to form a discharge field for performing streamer discharge in a current path between the electrode pair (64, 65), and to generate hydrogen peroxide by the streamer discharge. A hot water supply system characterized by that.
上記イオン水路（63）は、
上記貯水タンク（61）のうち酸性水が貯留される部分と上記給湯回路（12）とを繋ぐ酸性水路（63a）、及び上記貯水タンク（61）のうちアルカリ水が貯留される部分と上記給湯回路（12）とを繋ぐアルカリ水路（63b）を含み、
上記酸性水路（63a）又は上記アルカリ水路（63b）を選択的に開放する水路開閉機構（80）を更に備えていることを特徴とする給湯システム。 In claim 1,
The ionic waterway (63)
Of the water storage tank (61), the acidic water channel (63a) connecting the portion where the acidic water is stored and the hot water supply circuit (12), and the portion of the water storage tank (61) where the alkaline water is stored and the hot water supply Including an alkaline waterway (63b) connecting the circuit (12),
A hot water supply system further comprising a water channel opening / closing mechanism (80) for selectively opening the acidic water channel (63a) or the alkaline water channel (63b).
上記給湯回路（12）は、
水を加熱する加熱部（32b,42b）と、
上記加熱部（32b,42b）により加熱された温水を上記貯水タンク（61）へ供給する温水路（21）と、を含むことを特徴とする給湯システム。 In claim 1 or 2,
The hot water supply circuit (12)
A heating unit (32b, 42b) for heating water;
A hot water supply system comprising: a hot water channel (21) for supplying hot water heated by the heating unit (32b, 42b) to the water storage tank (61).
上記電極ユニット部（62）は、上記ストリーマ放電の放電場を上記貯水タンク（61）の底部寄りに形成するように構成されていることを特徴とする給湯システム。 In any one of claims 1 to 3,
The hot water supply system, wherein the electrode unit (62) is configured to form a discharge field of the streamer discharge near the bottom of the water storage tank (61).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131203 |