JP2012077919A - 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設けられる給湯タンク内の湯水を除菌する技術に係るものである。 The present invention relates to a hot water supply system, and particularly relates to a technique for sterilizing hot water in a hot water tank provided in the hot water supply system.
従来、浴槽等へ温水を供給する給湯システムが広く知られているが、この種の給湯システムでは給湯タンク内で菌が増殖する可能性があった。これは、給湯タンク内で水中の塩素が分解して減少することが一つの原因であると考えられる。 Conventionally, a hot water supply system that supplies hot water to a bathtub or the like is widely known, but in this type of hot water supply system, there is a possibility that bacteria may grow in the hot water supply tank. This is considered to be caused by the fact that chlorine in the water decomposes and decreases in the hot water tank.
このような問題を解決しようとする給湯システムとして、特許文献１には、タンク内で２つの電極に電圧を印加することで、水を電気分解するようにしたものが記載されている。これにより、タンク内で次亜塩素酸や強酸性水等を含む電解水が生成される。そして、次亜塩素酸や強酸性水を含む電解水により、塩素の分解に伴う殺菌力の低下を相殺するようにしている。 As a hot water supply system that attempts to solve such a problem, Patent Document 1 describes a system in which water is electrolyzed by applying a voltage to two electrodes in a tank. Thereby, the electrolyzed water containing hypochlorous acid, strong acidic water, etc. is produced | generated in a tank. And the electrolysis water containing hypochlorous acid and strong acid water offsets the fall of the bactericidal power accompanying the decomposition | disassembly of chlorine.
しかしながら、次亜塩素酸は、水温の上昇に伴い分解され易い特性を有する。具体的には、次亜塩素酸は、水温が約４０℃を越えると急激に分解され、塩素やトリハロメタン等が生成されるおそれもある。 However, hypochlorous acid has a characteristic that it is easily decomposed as the water temperature rises. Specifically, hypochlorous acid is rapidly decomposed when the water temperature exceeds about 40 ° C., and chlorine or trihalomethane may be generated.
また、給湯タンク内の温度は一般に４０℃を越えており、給湯タンク内の水温では、次亜塩素酸を生成してもすぐに分解してしまうことになる。そのため、次亜塩素酸の殺菌力を生かすことは困難であった。 Further, the temperature in the hot water supply tank generally exceeds 40 ° C., and the water temperature in the hot water supply tank is immediately decomposed even if hypochlorous acid is generated. Therefore, it has been difficult to make use of the sterilizing power of hypochlorous acid.
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、給湯システムに設けられる給湯タンク内で湯水が次亜塩素酸の分解する温度になっても、給湯タンク内の除菌性能を十分に高められるようにすることである。 The present invention was devised in view of such problems, and the purpose of the present invention is to ensure that the hot water in the hot water tank is provided in the hot water tank even when the hot water reaches a temperature at which hypochlorous acid decomposes. It is to make it possible to sufficiently improve the sterilization performance.
第１の発明は、温水が貯留される給湯タンク（41）と、給湯タンクに貯留された温水を利用機器へ出湯する出湯流路（15）と、上記給湯タンクの内部の水を浄化する水浄化ユニット（60）とを備えた給湯システムを前提としている。 The first invention includes a hot water supply tank (41) in which hot water is stored, a hot water supply passage (15) for discharging hot water stored in the hot water supply tank to a utilization device, and water for purifying water inside the hot water supply tank. It assumes a hot water supply system with a purification unit (60).
そして、この給湯システムは、上記水浄化ユニット（60）が、上記給湯タンク（41）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）を有する放電部（62）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、上記ストリーマ放電によって上記給湯タンク（41）の水中に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している。 The hot water supply system includes a discharge unit (62) having an electrode pair (64, 65) in which the water purification unit (60) generates a streamer discharge in the water of the hot water supply tank (41), and the electrode pair ( 64, 65) and a DC power source (70) for applying a DC voltage, and is configured to generate hydrogen peroxide in the water in the hot water supply tank (41) by the streamer discharge. .
この第１の発明では、水浄化ユニット（60）において、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。これにより、給湯タンク（41）の水中でストリーマ放電が生起する。このストリーマ放電に伴って給湯タンク（41）の水中で過酸化水素が生成される。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では、給湯タンク（41）の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。 In the first invention, in the water purification unit (60), a DC voltage is applied from the DC power source (70) to the electrode pair (64, 65). Thereby, streamer discharge occurs in the water of the hot water supply tank (41). Along with this streamer discharge, hydrogen peroxide is generated in the water in the hot water supply tank (41). 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 of the present invention, even when the water temperature of the hot water supply tank (41) is relatively high, water can be sufficiently sterilized and purified with hydrogen peroxide.
また、水中では、ストリーマ放電の発生に伴い、水酸ラジカル等の活性種も生成される。このため、水中に含まれる有害物質（例えば硫黄系化合物）は、活性種によって酸化分解されて除去される。 Further, in the water, active species such as hydroxyl radicals are also generated with the occurrence of streamer discharge. For this reason, harmful substances (for example, sulfur compounds) contained in water are oxidatively decomposed and removed by active species.
第２の発明は、第１の発明において、上記水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、上記給湯タンク（41）の底部に設けられていることを特徴としている。 According to a second aspect, in the first aspect, the discharge part (62) of the water purification unit (60) is provided at the bottom of the hot water supply tank (41).
この第２の発明では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素が、ストリーマ放電に伴う熱によって給湯タンク（41）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。 In the second aspect of the invention, active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide convection in the hot water supply tank (41) by the heat accompanying the streamer discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water.
第３の発明は、第２の発明において、上記給湯タンク（41）の内部には、給湯タンク（41）に貯留されている水を加熱する熱交換器（13a）が設けられ、上記水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、上記熱交換器（13a）の近傍に配置されていることを特徴としている。 In a third aspect based on the second aspect, a heat exchanger (13a) for heating water stored in the hot water supply tank (41) is provided in the hot water supply tank (41), and the water purification The discharge part (62) of the unit (60) is arranged in the vicinity of the heat exchanger (13a).
この第３の発明では、放電部（62）の周囲の水温が熱交換器（13a）によって高くなり、過酸化水素の活性が高くなる。また、放電部（62）の周囲の水温が高くなるため、タンク内の温水に対流が生じ、放電によって発生した過酸化水素が温水中で拡散しやすくなる。 In the third aspect of the invention, the water temperature around the discharge section (62) is increased by the heat exchanger (13a), and the activity of hydrogen peroxide is increased. Moreover, since the water temperature around the discharge part (62) becomes high, convection occurs in the hot water in the tank, and the hydrogen peroxide generated by the discharge easily diffuses in the hot water.
第４の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記放電部（62）が、棒状の放電電極（64）と、放電電極（64）の周囲に配置された筒状の対向電極（65）と、放電電極（64）と対向電極（65）とを一体的に保持する絶縁ケーシング（71）とを有する放電ユニットにより構成され、放電ユニット（62）が、給湯タンク（41）の壁面に固定される固定部（65b）を有していることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the discharge portion (62) is a cylindrical discharge electrode (64) disposed around the discharge electrode (64). And a discharge unit having an insulating casing (71) that integrally holds the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). The discharge unit (62) is a hot water tank ( 41) It has the fixed part (65b) fixed to the wall surface.
この第４の発明では、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とから一体的に形成された放電ユニット（62）により、給湯タンク（41）の水中でストリーマ放電が発生する。そして、このストリーマ放電により、水中で過酸化水素や活性種が発生する。 In the fourth aspect of the invention, the discharge unit (62) formed integrally from the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71) causes streamer discharge in the water in the hot water supply tank (41). appear. The streamer discharge generates hydrogen peroxide and active species in water.
第５の発明は、第４の発明において、上記放電ユニット（62）の対向電極（65）が、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上記固定部（65b）としての鍔部（65b）とを有し、上記鍔部（65b）が、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が給湯タンク（41）の水中に浸漬した状態となるように、電極本体（65a）の軸方向の中間部分に形成されていることを特徴としている。 According to a fifth invention, in the fourth invention, the counter electrode (65) of the discharge unit (62) protrudes radially outward from the cylindrical electrode body (65a) and the electrode body (65a). It has a collar part (65b) as the fixing part (65b), and the collar part (65b) is a part of the electrode body (65a) of the counter electrode (65) immersed in the water of the hot water supply tank (41) The electrode body (65a) is characterized by being formed at an intermediate portion in the axial direction so as to achieve the above state.
この第５の発明では、第４の発明と同様に、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とから一体的に形成された放電ユニット（62）により、給湯タンク（41）の水中でストリーマ放電が発生する。そして、このストリーマ放電により、水中で過酸化水素や活性種が発生する。 In the fifth invention, similarly to the fourth invention, a hot water supply tank (62) is formed by a discharge unit (62) integrally formed from a discharge electrode (64), a counter electrode (65), and an insulating casing (71). 41) Streamer discharge occurs in water. The streamer discharge generates hydrogen peroxide and active species in water.
第６の発明は、第５の発明において、上記対向電極（65）が、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、内側筒部（65c）及び連接部（65d）が、給湯タンク（41）内の水中に浸漬するように構成され、上記絶縁ケーシング（71）には、絶縁ケーシング（71）の内部に空間（S）を区画するとともに開口（74）を有する仕切板（73）が設けられ、上記放電電極（64）と対向電極の内側筒部（65c）が、上記仕切板（73）を挟んで両側に位置するように構成されていることを特徴としている。 According to a sixth invention, in the fifth invention, the counter electrode (65) includes an inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter than the electrode main body (65a), the inner cylindrical portion (65c), and the electrode main body (65a). And a connecting portion (65d) formed between the inner cylinder portion (65c) and the connecting portion (65d) so as to be immersed in water in the hot water supply tank (41), The insulating casing (71) is provided with a partition plate (73) that divides the space (S) and has an opening (74) inside the insulating casing (71), inside the discharge electrode (64) and the counter electrode. The cylindrical portion (65c) is configured to be located on both sides of the partition plate (73).
この第６の発明では、水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、絶縁ケーシング（71）が空間（S）の中まで浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加すると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。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るとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。 In the sixth aspect of the invention, at the start of the operation of the water purification unit (60), the insulating casing (71) is in a state of being submerged into the space (S). When a predetermined DC voltage is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). Since the periphery of the discharge electrode (64) is covered with the insulating casing (71), the leakage current between the electrode pair (64, 65) is suppressed, and the current path in the opening (74) The current density is increased.
開口（74）内の電流密度が上昇すると、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が形成される。この気泡は、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）（内側筒部（65c））に導通する負極側（又は正極側）の水と、正極側（又は負極側）の放電電極（64）との間に気泡が介在するようになる。従って、この状態では、気泡が、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、気泡内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。 As the current density in the opening (74) 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. This bubble covers almost the entire area of the opening (74), and water on the negative electrode side (or the positive electrode side) and the positive electrode side (or the negative electrode side) conducting to the counter electrode (65) (inner cylinder portion (65c)). Bubbles are interposed between the discharge electrode (64) and the discharge electrode. Therefore, in this state, the bubble functions as a resistance that prevents conduction between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) via water. 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). As a result, streamer discharge occurs in the bubbles due to dielectric breakdown.
以上のようにして、気泡でストリーマ放電が行われると、給湯タンク（41）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。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給湯タンク（41）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。 As described above, when streamer discharge is performed with bubbles, active species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and the like are generated in the water in the hot water supply tank (41). Active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the hot water supply tank (41) by the heat accompanying the streamer discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water.
本発明によれば、給湯タンク（41）の水中において、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。このため、給湯タンク（41）内の水を過酸化水素によって充分に殺菌・浄化することができる。また、ストリーマ放電では、水中において多量の活性種が生成するため、この活性種により水中の有害物質を効果的に除去できる。 According to the present invention, streamer discharge is performed in the hot water supply tank (41) to generate hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide is not easily decomposed even when the water temperature rises, compared to hypochlorous acid. For this reason, the water in the hot water supply tank (41) can be sufficiently sterilized and purified with hydrogen peroxide. In streamer discharge, a large amount of active species are generated in water, and therefore, harmful substances in water can be effectively removed by the active species.
また、本発明では、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。 Further, in the present invention, streamer discharge is performed using the DC power supply (70), so that the power supply unit can be simplified, reduced in cost, and reduced in size compared with, for example, a pulse power supply. Moreover, when a pulse power supply is used, the shock wave and noise which generate | occur | produce in water with discharge will become large. On the other hand, when a DC power source (70) is used, such shock waves and noise can be reduced.
上記第２の発明によれば、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素が、ストリーマ放電に伴う熱によって給湯タンク（41）内を対流し、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促されるので、給湯タンク（41）内の水を均一に浄化できる。 According to the second aspect of the invention, active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the hot water supply tank (41) by the heat accompanying the streamer discharge, and the active species and hydrogen peroxide are diffused in water. As a result, the water in the hot water supply tank (41) can be purified uniformly.
上記第３の発明によれば、放電部（62）の周囲の水温が熱交換器（13a）によって高くなり、熱による殺菌効果が向上するし、過酸化水素の活性が高まって殺菌効果も向上する。また、放電ユニット（62）の周囲の水温が高くなるため、タンク内の温水に対流が生じ、放電によって発生した過酸化水素が温水中で拡散しやすくなるので、給湯タンク（41）内の水を効率よく浄化できる。 According to the third aspect of the invention, the water temperature around the discharge part (62) is increased by the heat exchanger (13a), the sterilization effect by heat is improved, the activity of hydrogen peroxide is increased, and the sterilization effect is also improved. To do. In addition, since the water temperature around the discharge unit (62) becomes high, convection occurs in the hot water in the tank, and hydrogen peroxide generated by the discharge easily diffuses in the hot water, so the water in the hot water supply tank (41) Can be purified efficiently.
上記第４の発明によれば、放電部（62）を、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とから一体的に形成された放電ユニット（62）により構成しているので、給湯タンク（41）に放電部（62）を設けるのを容易に行える。 According to the fourth aspect of the invention, the discharge part (62) is constituted by the discharge unit (62) integrally formed from the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71). Therefore, it is possible to easily provide the discharge part (62) in the hot water supply tank (41).
上記第５の発明によれば、放電ユニット（62）の対向電極（65）を、円筒状の電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）を上記固定部（65b）として設け、この鍔部（65b）を給湯タンク（41）に固定するようにしているので、給湯タンク（41）に放電ユニット（62）を容易に装着できる。 According to the fifth aspect of the invention, the counter electrode (65) of the discharge unit (62) has the flange (65b) protruding radially outward from the cylindrical electrode body (65a) and the fixing portion (65b). Since the flange (65b) is fixed to the hot water supply tank (41), the discharge unit (62) can be easily attached to the hot water supply tank (41).
上記第６の発明によれば、上記対向電極（65）に、電極本体（65a）とそれよりも小径の内側筒部（65c）とを連接する連接部（65d）を設け、内側筒部（65c）及び連接部（65d）が、給湯タンク（41）内の水中に浸漬するように構成している。また、絶縁ケーシング（71）には、絶縁ケーシング（71）の内部に空間（S）を区画するとともに開口（74）を有する仕切板（73）を設け、放電電極（64）と対向電極（65）の内側筒部（65c）を、仕切板（73）を挟んで両側に位置するように構成している。そして、このように構成することにより、給湯タンク（41）の水中で放電電極（64）と対向電極（65）の内側筒部（65c）との間に位置する仕切板（73）の開口（74）に気泡を発生させ、その気泡内でストリーマ放電が生じるようにしている。このように、第６の発明によれば、水中でストリーマ放電を発生させることのできる放電ユニット（62）を、構成を複雑にすることなく実現できる。 According to the sixth aspect of the invention, the counter electrode (65) is provided with the connecting portion (65d) for connecting the electrode body (65a) and the inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter to the inner cylindrical portion ( 65c) and the connecting portion (65d) are configured to be immersed in water in the hot water supply tank (41). In addition, the insulating casing (71) is provided with a partition plate (73) that partitions the space (S) inside the insulating casing (71) and has an opening (74). The discharge electrode (64) and the counter electrode (65) ) Inner cylindrical portion (65c) is located on both sides of the partition plate (73). And by comprising in this way, the opening (73) of the partition plate (73) located between the discharge electrode (64) and the inner cylinder part (65c) of a counter electrode (65) in the water of a hot-water supply tank (41) ( 74), bubbles are generated, and streamer discharge is generated in the bubbles. As described above, according to the sixth aspect, the discharge unit (62) capable of generating the streamer discharge in water can be realized without complicating the configuration.
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、以下の実施形態は、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. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, 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、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ温水を供給するシステムである。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。
Embodiment 1 of the Invention
The overall configuration of the hot water supply system (10) according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The hot water supply system (10) is a system that supplies hot water to the bathtub (U1) and the shower (U2). The hot water supply system (10) is a so-called heat pump type hot water heater, and includes a heat source unit (30) and a hot water supply unit (40).
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。この熱源ユニット（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）が構成されている。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 this heat source unit (30), the compressor (31), the heating heat exchanger (32), the expansion valve (33), and the outdoor heat exchanger (34) are sequentially connected via the refrigerant pipe to form a closed circuit. A refrigerant 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。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. 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。これらの流路（13,14,15,20）は、給湯タンク（41）と連通する水流路（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). These flow paths (13, 14, 15, 20) constitute a water flow path (12) communicating with the hot water supply tank (41).
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）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 to 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、温水を浴槽（U1）やシャワー（U2）へ供給する出湯流路であって、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) is a hot water supply channel that supplies hot water to the bathtub (U1) and the shower (U2). The main supply channel (17), the first branch channel (18), and the 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）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 to 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）と接続されている。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).
〈放電ユニットの詳細構造〉
給湯システム（10）は、水浄化ユニット（60）を備えている。水浄化ユニット（60）は、水中でのストリーマ放電によって水中に過酸化水素等の浄化成分を生成し、この浄化成分によって水の浄化を行うものである。水浄化ユニット（60）は放電ユニット（放電部）（62）を有している（図２を参照）。放電ユニット（62）は給湯タンク（41）内に設けられている。具体的には、給湯タンク（41）の底部に放電ユニット（62）が配置されている。
<Detailed structure of discharge unit>
The hot water supply system (10) includes a water purification unit (60). The water purification unit (60) generates a purification component such as hydrogen peroxide in water by a streamer discharge in water, and purifies water by this purification component. The water purification unit (60) has a discharge unit (discharge unit) (62) (see FIG. 2). The discharge unit (62) is provided in the hot water supply tank (41). Specifically, the discharge unit (62) is disposed at the bottom of the hot water supply tank (41).
給湯タンク（41）に接続されている第１循環流路（13）の配管は銅管で構成されている。第１循環流路（13）の配管を銅管にしているので、内壁から水中へ銅イオンが溶出する。この銅イオンは、温水とともに弓道タンク（41）に戻る。つまり、第１循環流路（13）の配管は、給湯タンク（41）内へに銅イオンを供給するイオン供給部を構成している。 The piping of the first circulation channel (13) connected to the hot water supply tank (41) is made of a copper tube. Since the pipe of the first circulation channel (13) is a copper pipe, copper ions are eluted from the inner wall into the water. This copper ion returns to the archery tank (41) together with warm water. That is, the piping of the first circulation channel (13) constitutes an ion supply unit that supplies copper ions into the hot water supply tank (41).
放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）からなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。 The discharge unit (62) includes an electrode pair (64, 65) including a discharge electrode (64) and a counter electrode (65), a power supply unit (70) for applying a voltage to the electrode pair (64, 65), and a discharge And an insulating casing (71) for accommodating the electrode (64) therein.
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を起こすためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、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。 The electrode pair (64, 65) is for causing a streamer discharge in water. The discharge electrode (64) is disposed inside the insulating casing (71). The discharge electrode (64) is formed in a flat plate shape up and down. The discharge electrode (64) is connected to the positive electrode side of the power supply unit (70). The discharge electrode (64) is made of a conductive metal material such as stainless steel or copper.
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下方向に薄い扁平な板状で、且つ上下方向に貫通する複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。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。 The counter electrode (65) is disposed outside the insulating casing (71). The counter electrode (65) is provided above the discharge electrode (64). The counter electrode (65) has a flat plate shape that is thin in the vertical direction, and is configured in a mesh shape or a punching metal shape having a plurality of through holes (66) penetrating in the vertical direction. The counter electrode (65) is disposed substantially parallel to the discharge electrode (64). The counter electrode (65) is connected to the negative electrode side of the power supply unit (70). The counter electrode (65) is made of a conductive metal material such as stainless steel or brass.
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）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、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. Of the power supply unit (70), the negative electrode side to which the counter electrode (65) is connected 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）は給湯タンク（41）の底部に設置されている。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（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上端の開放部を閉塞する板状の蓋部（仕切板）（73）とを有している。 The insulating casing (71) is installed at the bottom of the hot water supply tank (41). The insulating casing (71) is made of an insulating material such as ceramics. The insulating casing (71) includes a container-like case body (72) whose one surface (upper surface) is open, and a plate-like lid (partition plate) (73) that closes the open portion at the upper end of the case body (72). ).
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に固定されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（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 body (72) has a square cylindrical side wall (72a) and a bottom (72b) that closes the bottom of the side wall (72a). The discharge electrode (64) is fixed to the upper side of the bottom (72b). In the insulating casing (71), the vertical distance between the lid (73) and the bottom (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）との間での電界の形成が許容されている。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している。 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). 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。 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.
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。 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).
−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「追い焚き運転」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 “reheating 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）の内部には、所定温度の温水が蓄えられる。また、このとき、第１循環流路（13）の配管から水中へ銅イオンが溶出し、その銅イオンが給湯タンク（41）へ導入される。 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, hot water of a predetermined temperature is stored in the hot water supply tank (41). At this time, copper ions are eluted into the water from the piping of the first circulation channel (13), and the copper ions are introduced into 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、供給循環路（16a）から浴槽（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 from the supply circuit (16a) into the bathtub (U1). 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.
〈追い焚き運転〉
追い焚き運転では、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。
<Frail driving>
In the reheating 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、供給循環路（16a）を通って浴槽（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) and then supplied to the bathtub (U1) through the supply circuit (16a). Thereby, the temperature of the water in the bathtub (U1) gradually increases.
−水浄化ユニットの運転動作−
本実施形態の給湯システム（10）では、水浄化ユニット（60）が運転されることで、給湯タンク（41）内の水が浄化される。このような水浄化ユニット（60）による水の浄化動作について詳細に説明する。なお、この水浄化動作は、主に「給湯運転」時に実行されるが、「追い焚き運転」時にも行って給湯タンク（41）内の温水を常に清浄にしておくとよい。
-Operation of water purification unit-
In the hot water supply system (10) of the present embodiment, the water in the hot water supply tank (41) is purified by operating the water purification unit (60). The water purification operation by such a water purification unit (60) will be described in detail. This water purification operation is mainly executed during the “hot water supply operation”, but it is also preferable to keep the hot water in the hot water supply tank (41) always clean during the “reheating operation”.
水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、図２に示すように、絶縁ケーシング（71）が空間（S）の中まで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、電極対（64,65）の間に電界が形成される。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るとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。 At the start of operation of the water purification unit (60), as shown in FIG. 2, the insulating casing (71) is in a state of being submerged into the space (S). When a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). The periphery of the discharge electrode (64) is covered with an 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) is increased.
開口（74）内の電流密度が上昇すると、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）が介在するようになる。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。 As the current density in the opening (74) 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. 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.
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、給湯タンク（41）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。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給湯タンク（41）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。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、給湯タンク（41）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。 As described above, when streamer discharge is performed with the bubbles (B), active species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and the like are generated in the water in the hot water supply tank (41). Active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the hot water supply tank (41) by the heat accompanying the streamer discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in 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 hot water supply tank (41), the diffusion effect of active species and hydrogen peroxide can be further improved by using this ion wind.
また、上述したように、第１循環流路（13）の配管に銅管を用いているので、給湯タンク（41）へは、第１循環流路（13）の配管から水中へ溶出した銅イオンが導入される。過酸化水素と銅イオンの存在下では、フェントン反応により、銅イオンが触媒的に作用して水酸ラジカルの生成が促進される。これにより、水酸ラジカルによる水の浄化効率が向上する。加えて、銅イオンは菌の繁殖を抑制する効果があるため、水中での殺菌作用も高くなる。 Further, as described above, since the copper pipe is used for the piping of the first circulation channel (13), the copper eluted to the water from the piping of the first circulation channel (13) to the hot water tank (41). Ions are introduced. In the presence of hydrogen peroxide and copper ions, copper ions act catalytically by the Fenton reaction to promote the generation of hydroxyl radicals. Thereby, the purification efficiency of the water by a hydroxyl radical improves. In addition, since copper ions have the effect of suppressing the growth of bacteria, the bactericidal action in water also increases.
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。「給湯運転」では、このような水浄化動作が適宜実行され、浄化された水が浴槽（U1）やシャワー（U2）に供給される。これにより、本実施形態の給湯システム（10）では、浴槽（U1）内の清浄度が保たれる。また、「追い焚き運転」のときも給湯タンク（41）内の温水を正常に保つことができる。 As described above, active species such as hydroxyl radicals diffused in water are used to purify water by oxidizing and decomposing components to be treated (for example, ammonia) contained in water. In addition, hydrogen peroxide diffused in water is used for water sterilization. In the “hot water supply operation”, such a water purification operation is appropriately performed, and the purified water is supplied to the bathtub (U1) and the shower (U2). Thereby, in the hot water supply system (10) of this embodiment, the cleanliness in the bathtub (U1) is maintained. In addition, the hot water in the hot water supply tank (41) can be kept normal even during the “chasing operation”.
−実施形態１の効果−
実施形態１では、給湯タンク（41）の水中において、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８％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、きゅうとうたんく（41）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。また、トリハロメタンが生成されるのも防止できる。
-Effect of Embodiment 1-
In the first embodiment, hydrogen peroxide is generated by performing streamer discharge in the water of the hot water supply tank (41). 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 8% even if the water temperature is left at about 40 ° C. for about 1 hour. For this reason, in the said Embodiment 1, even if the water temperature of a cub and a tan (41) becomes high temperature, sufficient sterilization effect can be acquired. Further, generation of trihalomethane can also be prevented.
実施形態１では、給湯タンク（41）の中に水浄化ユニット（60）を設けている。このため、水浄化ユニット（60）で生成した過酸化水素や活性種を浴槽（U1）に供給することができる。これにより、浴槽（U1）の壁面の除菌や洗浄を行うことができる。また、シャワー（U2）へも綺麗な水を供給できる。 In Embodiment 1, the water purification unit (60) is provided in the hot water supply tank (41). For this reason, the hydrogen peroxide produced | generated by the water purification unit (60) and active species can be supplied to a bathtub (U1). Thereby, disinfection and washing | cleaning of the wall surface of a bathtub (U1) can be performed. In addition, clean water can be supplied to the shower (U2).
実施形態１では、給湯タンク（41）の水温が比較的高温に維持される。給湯タンク（41）内の水温が高温になると、熱による殺菌効果が向上する。加えて、過酸化水素の活性が高まり、過酸化水素による殺菌効果も向上する。従って、水浄化ユニット（60）による殺菌性能を高められる。 In Embodiment 1, the water temperature of the hot water supply tank (41) is maintained at a relatively high temperature. When the water temperature in the hot water supply tank (41) becomes high, the sterilization effect by heat improves. In addition, the activity of hydrogen peroxide is increased, and the bactericidal effect of hydrogen peroxide is improved. Therefore, the sterilization performance by the water purification unit (60) can be enhanced.
実施形態１では、第１循環流路（13）の配管を銅管としている。このため、第１循環流路（13）の配管から水中へ溶出した銅イオンを給湯タンク（41）に適宜供給することができる。給湯タンク（41）内において、過酸化水素と銅イオンとが併存した状態になると、フェントン反応により、水酸ラジカルの生成が促される。従って、この水酸ラジカルを用いて水中の有害物質を効果的に酸化分解することができる。 In Embodiment 1, the pipe of the first circulation channel (13) is a copper pipe. For this reason, the copper ion eluted to water from the piping of the 1st circulation channel (13) can be suitably supplied to a hot-water supply tank (41). When hydrogen peroxide and copper ions coexist in the hot water supply tank (41), generation of hydroxyl radicals is promoted by the Fenton reaction. Therefore, it is possible to effectively oxidize and decompose harmful substances in water using this hydroxyl radical.
〈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 Embodiment 1>
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.
〈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 Embodiment 1>
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と放電ユニット（62）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 discharge unit (62). 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の放電ユニット（62）は、給湯タンク（41）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、実施形態２の放電ユニット（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。 As shown in FIG. 7, the discharge unit (62) of Embodiment 2 is configured as a so-called flange unit type that is inserted and fixed from the outside to the inside of the hot water supply tank (41). In the discharge unit (62) of the second embodiment, the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71) are integrally assembled.
実施形態２の絶縁ケーシング（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（仕切板）（73）とを有している。 The insulating casing (71) of Embodiment 2 has a substantially outer shape that is cylindrical. The insulating casing (71) has a case body (72) and a lid (partition plate) (73).
絶縁ケーシング（71）のケース本体（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）から給湯タンク（41）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に給湯タンク（41）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 main body (72) of the insulating casing (71) 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 hot water supply tank (41), and the cylindrical wall portion (77). And an annular convex portion (78) protruding further toward the hot water supply tank (41) 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).
実施形態２の蓋部（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 portion (73) of the second embodiment is formed in a substantially disc shape and is fitted inside the annular convex portion (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では、放電電極（64）の給湯タンク（41）とは反対側の端部（端面）が、給湯タンク（41）の外部に露出する状態となる。このため、給湯タンク（41）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 second embodiment, the end (end surface) of the discharge electrode (64) opposite to the hot water supply tank (41) is exposed to the outside of the hot water supply tank (41). For this reason, the power supply part (70) arrange | positioned outside the hot water supply tank (41) and the discharge electrode (64) can be easily connected by electrical wiring.
放電電極（64）のうち給湯タンク（41）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７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（給湯タンク（41）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 hot water supply tank (41) side of the discharge electrode (64) faces the space (S) inside the insulating casing (71). In the example shown in FIG. 7, the end portion (64a) of the discharge electrode (64) protrudes above the opening surface of the insertion port (76a) (on the hot water supply tank (41) 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、給湯タンク（41）の底壁部（41c）に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が給湯タンク（41）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が水中に浸漬した状態となる。つまり、鍔部（65b）は、電極本体（65a）の軸方向の中間部分に形成されている。 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 part (65b) constitutes a fixed part that is fixed to the bottom wall part (41c) of the hot water supply tank (41) and holds the discharge unit (62). In a state where the discharge unit (62) is fixed to the hot water supply tank (41), a part of the electrode body (65a) of the counter electrode (65) is immersed in water. That is, the collar part (65b) is formed in the intermediate part of the electrode main body (65a) in the axial direction.
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、給湯タンク（41）内の水中に浸漬している。そして、対向電極（65）は、給湯タンク（41）内で水中に位置する先端側の部分が二重管構造になっている。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。上記放電電極（64）と対向電極の内側筒部（65c）は、上記蓋部（73）を挟んで両側に位置している。 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 hot water supply tank (41). The counter electrode (65) has a double-pipe structure at the tip side located in water in the hot water supply tank (41). The inner cylinder part (65c) forms the cylindrical space (67) in the inside. The discharge electrode (64) and the inner cylinder portion (65c) of the counter electrode are located on both sides of the lid portion (73).
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、給湯タンク（41）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。 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 the leakage from the inside to the outside of the cylindrical space (67) in the space (underwater) inside the hot water supply tank (41).
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が給湯タンク（41）の外部に露出する状態となる。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 hot water supply tank (41). For this reason, a power supply part (70) and a counter electrode (65) can be easily connected by electrical wiring.
−水浄化ユニットの運転動作−
実施形態２の給湯システム（10）においても、水浄化ユニット（60）が運転されることで、給湯タンク（41）内の水が浄化される。
-Operation of water purification unit-
Also in the hot water supply system (10) of Embodiment 2, the water in the hot water supply tank (41) is purified by operating the water purification unit (60).
水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、図７に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）に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 water purification unit (60), as shown in FIG. 7, the water purification unit (60) is in a state of being immersed in the space (S) in the insulating casing (71). 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７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、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図８を参照）。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、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成され、これらの成分が水の浄化に利用される。 When a direct current voltage is continuously applied to the electrode pair (64, 65) from the state shown in FIG. 7, water in the opening (74) is vaporized to form bubbles (B) (see FIG. 8). reference). 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, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated in water, and these components are used for water purification.
〈実施形態２の変形例〉
上記実施形態２では、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９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。
<Modification of Embodiment 2>
In the second embodiment, one opening (74) is formed in the axis of the disc-shaped lid (73). However, even if a plurality of openings (74) are formed in the lid (73). Good. In the example shown in FIG. 9, 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》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
〈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１０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 embodiment may have another method as shown in FIG.
具体的に、図１０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. 10, 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).
この給湯システム（10）では、水浄化ユニット（60）は給湯タンク（41）の周壁部（41a）に沿うように配置されている。水浄化ユニット（60）は、具体的には、コイル形熱交換器（13a）の螺旋状の伝熱管の近傍に配置されている。水浄化ユニット（60）の放電ユニット（62）には、図２，４，５等に示したボックス状のものを採用してもよいし、図７，８に示したフランジユニット型のものを採用してもよい。 In this hot water supply system (10), the water purification unit (60) is disposed along the peripheral wall portion (41a) of the hot water supply tank (41). Specifically, the water purification unit (60) is disposed in the vicinity of the spiral heat transfer tube of the coil heat exchanger (13a). The discharge unit (62) of the water purification unit (60) may be a box-shaped unit as shown in FIGS. 2, 4 and 5 or a flange unit type as shown in FIGS. It may be adopted.
図１０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. 10, the water heated by the heating heat exchanger (32) flows through the coil-type 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.
このように構成すると、放電ユニット（62）がコイル型熱交換器（13a）の伝熱管の近傍に位置するため、放電ユニット（62）の周囲の水温が高くなり、熱による殺菌効果が向上するし、過酸化水素の活性が高まって殺菌効果も向上する。また、放電ユニット（62）の周囲の水温が高くなるため、タンク内の温水に対流が生じ、放電によって発生した過酸化水素が温水中で拡散しやすくなる。 If comprised in this way, since the discharge unit (62) will be located in the vicinity of the heat exchanger tube of a coil type heat exchanger (13a), the water temperature around the discharge unit (62) will become high, and the disinfection effect by heat will improve. In addition, the activity of hydrogen peroxide increases and the bactericidal effect is improved. In addition, since the water temperature around the discharge unit (62) becomes high, convection occurs in the hot water in the tank, and hydrogen peroxide generated by the discharge easily diffuses in the hot water.
なお、放電ユニット（62）は必ずしも給湯タンク（41）の周壁部（41a）に沿って配置しなくてもよく、底壁部（41c）に沿って配置してもよい。 In addition, the discharge unit (62) does not necessarily need to be disposed along the peripheral wall portion (41a) of the hot water supply tank (41), and may be disposed along the bottom wall portion (41c).
〈放電ユニットの構成>
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。
<Discharge unit configuration>
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.
〈イオン供給部の構成〉
上述した各実施形態では、第１循環流路（13）の配管を銅管とすることで、この配管を、銅イオンを水中へ供給するイオン供給部としている。しかしながら、イオン供給部としては、例えば鉄イオンを生成する鉄製の配管を用いることもできる。鉄イオンも銅イオンと同様、過酸化水素の存在下でフェントン反応を促進させるため、水酸ラジカルの生成量を増大できる。
<Configuration of ion supply unit>
In each embodiment mentioned above, the piping of the 1st circulation channel (13) is made into a copper pipe, and this piping is made into the ion supply part which supplies copper ion to water. However, as the ion supply unit, for example, an iron pipe that generates iron ions can be used. Since iron ions, like copper ions, promote the Fenton reaction in the presence of hydrogen peroxide, the amount of hydroxyl radicals generated can be increased.
また、例えば、給湯タンク（41）と連通する第１循環流路（13）の配管に銅管や鉄管を用いる代わりに、内部熱交換器（42）の第１伝熱管（42a）を銅管で構成したり、給湯タンク（41）の水中に例えば銅片や鉄片を浸漬したりすることで、これらをイオン供給部とすることもできる。 For example, instead of using a copper pipe or an iron pipe for the piping of the first circulation channel (13) communicating with the hot water tank (41), the first heat transfer pipe (42a) of the internal heat exchanger (42) is a copper pipe. Or by immersing, for example, a copper piece or an iron piece in the water of the hot water supply tank (41).
以上説明したように、本発明は、給湯システムに設けられる給湯タンク内の湯水を除菌する技術について有用である。 As described above, the present invention is useful for a technique for sterilizing hot water in a hot water supply tank provided in a hot water supply system.
10 給湯システム
13a コイル型熱交換器
15 供給流路（出湯流路）
41 給湯タンク
60 水浄化ユニット
62 放電ユニット（放電部）
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
65a 電極本体
65b 固定部（鍔部）
65c 内側筒部
65d 連接部
70 電源部（直流電源）
71 絶縁ケーシング
73 蓋部（仕切板）
74 開口
Ｓ 空間
10 Hot water supply system
13a Coil type heat exchanger
15 Supply channel (outflow channel)
41 Hot water tank
60 Water purification unit
62 Discharge unit (discharge section)
64 Discharge electrode (electrode pair)
65 Counter electrode (electrode pair)
65a electrode body
65b Fixed part (buttock)
65c Inner cylinder
65d joint
70 Power supply (DC power supply)
71 Insulation casing
73 Lid (partition plate)
74 Opening S space
Claims (6)
上記水浄化ユニット（60）は、上記給湯タンク（41）の水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）を有する放電部（62）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）とを有し、上記ストリーマ放電によって上記給湯タンク（41）の水中に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 tank (41) in which hot water is stored, a hot water flow path (15) for discharging the hot water stored in the hot water tank to a use device, and a water purification unit (60) for purifying water inside the hot water tank. A hot water supply system comprising:
The water purification unit (60) includes a discharge section (62) having an electrode pair (64, 65) that generates a streamer discharge in water of the hot water supply tank (41), and a DC voltage applied to the electrode pair (64, 65). And a direct current power supply (70) for applying hydrogen, and configured to generate hydrogen peroxide in the water in the hot water supply tank (41) by the streamer discharge.
上記水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、上記給湯タンク（41）の底部に設けられていることを特徴とする給湯システム。 In claim 1,
The hot water supply system, wherein the discharge part (62) of the water purification unit (60) is provided at the bottom of the hot water supply tank (41).
上記給湯タンク（41）の内部には、給湯タンク（41）に貯留されている水を加熱する熱交換器（13a）が設けられ、
上記水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、上記熱交換器（13a）の近傍に配置されていることを特徴とする給湯システム。 In claim 2,
Inside the hot water supply tank (41) is provided a heat exchanger (13a) for heating the water stored in the hot water tank (41),
The hot water supply system, wherein the discharge part (62) of the water purification unit (60) is disposed in the vicinity of the heat exchanger (13a).
上記放電部（62）は、棒状の放電電極（64）と、放電電極（64）の周囲に配置された筒状の対向電極（65）と、放電電極（64）と対向電極（65）とを一体的に保持する絶縁ケーシング（71）とを有する放電ユニットにより構成され、
放電ユニット（62）は、給湯タンク（41）の壁面に固定される固定部（65b）を有していることを特徴とする給湯システム。 In any one of Claims 1-3,
The discharge part (62) includes a rod-shaped discharge electrode (64), a cylindrical counter electrode (65) disposed around the discharge electrode (64), a discharge electrode (64), and a counter electrode (65) A discharge unit having an insulating casing (71) that integrally holds
The discharge unit (62) has a fixing part (65b) fixed to the wall surface of the hot water supply tank (41).
上記放電ユニット（62）の対向電極（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上記固定部（65b）としての鍔部（65b）とを有し、
上記鍔部（65b）は、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が給湯タンク（41）の水中に浸漬した状態となるように、電極本体（65a）の軸方向の中間部分に形成されていることを特徴とする給湯システム。 In claim 4,
The counter electrode (65) of the discharge unit (62) includes a cylindrical electrode body (65a) and a flange portion (65b) serving as the fixing portion (65b) protruding radially outward from the electrode body (65a). )
The flange part (65b) is an intermediate part in the axial direction of the electrode body (65a) so that a part of the electrode body (65a) of the counter electrode (65) is immersed in the water of the hot water tank (41). A hot water supply system characterized in that it is formed.
上記対向電極（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、
内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、給湯タンク（41）内の水中に浸漬するように構成され、
上記絶縁ケーシング（71）には、絶縁ケーシング（71）の内部に空間（S）を区画するとともに開口（74）を有する仕切板（73）が設けられ、
上記放電電極（64）と対向電極の内側筒部（65c）が、上記仕切板（73）を挟んで両側に位置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 claim 5,
The counter electrode (65) includes an inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter than the electrode main body (65a) and a connecting portion (between the inner cylindrical portion (65c) and the electrode main body (65a)). 65d)
The inner cylindrical portion (65c) and the connecting portion (65d) are configured to be immersed in water in the hot water tank (41),
The insulating casing (71) is provided with a partition plate (73) that partitions the space (S) inside the insulating casing (71) and has an opening (74).
The hot water supply system, wherein the discharge electrode (64) and the inner cylindrical portion (65c) of the counter electrode are positioned on both sides of the partition plate (73).
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