JP2013139950A - Hot water supply system - Google Patents

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Kenkichi Kagawa
謙吉 香川
Masaya Nishimura
政弥 西村
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently enhance sterilization performance in a hot water supply tank (41) even if a temperature of hot water in the hot water supply tank (41) reaches a temperature for decomposing a hypochlorous acid, in a hot water supply system including the hot water supply tank (41) storing hot water, a hot water delivery flow path for delivering hot water stored in the hot water supply tank to use equipment, and a water purification unit (60) for purifying water in the hot water supply tank.SOLUTION: A water purification unit (60) includes: a discharge part (62) having a pair of electrodes (64, 65) generating discharge in water in the hot water supply tank (41); and a power source (70) applying voltages to the pair of electrodes (64, 65). By the discharge, hydrogen peroxide is produced in the water in the hot water supply tank (41). Further, by irradiation with ultrasonic waves into water from an ultrasonic wave generation part (94), hydrogen peroxide produced as hydroxyl radical produced in water has changed is transformed to hydroxyl radical.

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給湯システムに関する。   The present invention relates to a hot water supply system, and more particularly to a hot water supply system for sterilizing hot water in a hot water tank provided in the hot water supply system.

従来、浴槽等に温水を供給する給湯システムが広く知られているものの、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おそれがあった。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により、水を電気分解する給湯システムが記載されている。該給湯システムにおいては、タンク内で次亜塩素酸又は強酸性水等を含む電解水が生成される。生成された次亜塩素酸又は強酸性水を含む電解水によって、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 hot water supply system that electrolyzes water by applying a voltage to two electrodes in a tank. In the hot water supply system, electrolyzed water containing hypochlorous acid or strongly acidic water is generated in the tank. The generated electrolyzed water containing hypochlorous acid or strongly acidic water offsets the decrease in sterilizing power associated with the decomposition of chlorine.

特開２００６−３１７１０５号公報JP 2006-317105 A

しかしながら、次亜塩素酸は、水温の上昇により分解され易いという特性を有する。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、塩素又は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 by an increase in water temperature. 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。このため、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. For this reason, it was difficult to make use of the sterilizing power of hypochlorous acid.

本発明は、かかる問題に鑑み、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達しても、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にある。   In view of such problems, the object of the present invention is to sufficiently improve the sterilization performance in the hot water tank even when the hot water reaches a temperature at which hypochlorous acid decomposes in the hot water tank provided in the hot water system. Is to make it.

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、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 flow path (15) for discharging hot water stored in the hot water supply tank to a utilization device, and water purification for purifying water inside the hot water supply tank. It assumes a hot water supply system equipped with a unit (60).

さらに、本給湯システムは、水浄化ユニット（60）が、給湯タンク（41）の水中で放電を生起する電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）を有する放電部（62）と、該電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に電圧を印加する直流電源（70,70a,70b,70c）と、超音波発生部（94）とを有し、水浄化ユニット（60）は、放電によって給湯タンク（41）の水中に水酸ラジカルを生成するように構成され、超音波発生部（94）は、超音波を水中に照射することにより、該水中に生成した水酸ラジカルが変化して生成する過酸化水素を水酸ラジカルに変換する。   Further, the hot water supply system includes a discharge unit (62) having a pair of electrodes (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) in which the water purification unit (60) generates a discharge in the water of the hot water tank (41). A water purification unit having a direct current power source (70, 70a, 70b, 70c) for applying a voltage to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) and an ultrasonic generator (94) (60) is configured to generate hydroxyl radicals in the water of the hot water supply tank (41) by electric discharge, and the ultrasonic generator (94) is generated in the water by irradiating the ultrasonic waves into the water. Hydrogen peroxide generated by changing hydroxyl radicals is converted to hydroxyl radicals.

第１の発明によると、水浄化ユニット（60）において、直流電源（70,70a,70b,70c）から電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に直流電圧が印加される。これにより、給湯タンク（41）の水中で放電が生起する。放電に伴って給湯タンク（41）の水中で水酸ラジカル及び該水酸ラジカルが変化した過酸化水素が生成される。過酸化水素は、比較的に高温下においても、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においては、給湯タンク（41）の水温が比較的に高温であっても、過酸化水素によって水の殺菌及び浄化を充分に行うことができる。   According to the first invention, in the water purification unit (60), a DC voltage is applied from the DC power supply (70, 70a, 70b, 70c) to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b). Thereby, discharge arises in the water of a hot water supply tank (41). Along with the discharge, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in which the hydroxyl radicals are changed are generated in the water in the hot water supply tank (41). Hydrogen peroxide tends to remain in water even at relatively high temperatures. 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、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。その上、水中に超音波を照射することにより、水酸ラジカルが変化して生成された過酸化水素を水酸ラジカルに変換するため、殺菌能力がさらに向上する。   In water, active species such as hydroxyl radicals are also generated with the occurrence of discharge. For this reason, harmful substances (for example, sulfur compounds) contained in water are oxidatively decomposed and removed by active species. In addition, by irradiating ultrasonic waves into water, hydrogen peroxide generated by changing hydroxyl radicals is converted into hydroxyl radicals, so that the sterilizing ability is further improved.

第２の発明は、第１の発明において、水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、給湯タンク（41）の底部に設けられている。   In a second aspect based on the first aspect, the discharge section (62) of the water purification unit (60) is provided at the bottom of the hot water supply tank (41).

第２の発明によると、水酸ラジカル等の活性種及び過酸化水素が、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、水中での活性種及び過酸化水素の拡散が促される。   According to 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 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、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、水浄化ユニット（60）の放電部（62）は、熱交換器（13a）の近傍に配置されている。   According to a third invention, in the second invention, 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 a water purification unit ( The discharge part (62) of 60) is arranged in the vicinity of the heat exchanger (13a).

第３の発明によると、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。   According to the third invention, the water temperature around the discharge part (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、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。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the discharge part (62) is a cylindrical discharge electrode (64) disposed around the discharge electrode (64). The discharge unit includes a counter electrode (65), and an insulating casing (71) that integrally holds the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). The discharge unit (62) includes a hot water tank (41). ) Is fixed to the wall surface (65b).

第４の発明によると、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）の水中で放電が発生する。この放電により、水中で過酸化水素や活性種が発生する。   According to the fourth invention, the discharge unit (62) formed integrally from the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71) generates discharge in the hot water tank (41) in water. To do. This discharge generates hydrogen peroxide and active species in water.

第５の発明は、第４の発明において、放電ユニット（62）の対向電極（65）が、円筒状の電極本体（65c）と、該電極本体（65c）から径方向外方へ突出する固定部（65d）としての鍔部（65d）とを有し、鍔部（65d）が、対向電極（65）の電極本体（65c）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（65c）の軸方向の中間部分に形成されている。   According to a fifth invention, in the fourth invention, the counter electrode (65) of the discharge unit (62) has a cylindrical electrode body (65c) and a fixed projecting radially outward from the electrode body (65c). And a collar part (65d) as a part (65d), and the collar part (65d) is a state in which a part of the electrode body (65c) of the counter electrode (65) is immersed in the water of the hot water supply tank (41) It is formed in the intermediate part of the axial direction of an electrode main body (65c).

第５の発明によると、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）の水中で放電が発生する。そして、この放電により、水中で過酸化水素や活性種が発生する。   According to the fifth invention, as in the fourth invention, the hot water tank (62) is formed by the discharge unit (62) integrally formed from the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71). 41) Discharge occurs in water. This discharge generates hydrogen peroxide and active species in water.

第６の発明は、第５の発明において、対向電極（65）が、電極本体（65c）よりも小径の内側筒部（65e）と、該内側筒部（65e）と電極本体（65c）との間に亘って形成される連接部（65f）とを有し、内側筒部（65e）及び連接部（65f）が、給湯タンク（41）内の水中に浸漬するように構成され、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、放電電極（64）と対向電極の内側筒部（65e）が、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。   According to a sixth invention, in the fifth invention, the counter electrode (65) includes an inner cylindrical portion (65e) having a smaller diameter than the electrode main body (65c), the inner cylindrical portion (65e) and the electrode main body (65c). A connecting portion (65f) formed between the inner cylinder portion (65e) and the connecting portion (65f) so as to be immersed in the water in the hot water tank (41), and an 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). 65e) is configured to be located on both sides of the partition plate (73).

第６の発明によると、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共に、開口部（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。   According to the sixth invention, at the start of 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 increases.

開口部（74）内の電流密度が上昇すると、開口部（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、開口部（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、開口部（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）（内側筒部（65e））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）の間では、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), 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 positive electrode side) conducting to the counter electrode (65) (inner cylinder portion (65e)) and the positive electrode side (or negative electrode side) ) Bubbles between the discharge electrode (64). 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). Then, in the bubble, discharge occurs due to dielectric breakdown.

以上のようにして、気泡で放電が行われると、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及び過酸化水素は、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 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 heat accompanying discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water.

第７の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフを制御する第１制御部（51）と、超音波発生部（94）の動作を制御する第２制御部（55）とをさらに備え、第１制御部（51）及び第２制御部（5）は、給湯タンク（41）の水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフ及び超音波発生部（94）の動作をそれぞれ制御する。   In a seventh aspect of the invention, in any one of the first to third aspects of the invention, a first control unit that controls on or off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b). (51) and a second control unit (55) for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94). The first control unit (51) and the second control unit (5) ) Turn on or off the voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) and the ultrasonic generator so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the water does not exceed the predetermined upper limit. The operations of (94) are respectively controlled.

第８の発明は、第７の発明において、給湯タンク（41）の水中に含まれる過酸化水素の濃度をモニタするセンサ（57）をさらに備え、第１制御部（51）は、センサ（57）によるモニタ結果に応じて電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフを制御し、第２制御部（55）は、センサ（57）によるモニタ結果に応じて超音波発生部（94）の動作を制御する。   The eighth invention further comprises a sensor (57) for monitoring the concentration of hydrogen peroxide contained in the water of the hot water supply tank (41) in the seventh invention, and the first control unit (51) comprises a sensor (57 ) To control on / off of the voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) according to the monitoring result by the second control unit (55). The operation of the ultrasonic wave generator (94) is controlled according to the above.

第９の発明は、第８の発明において、少なくとも水中の過酸化水素の濃度が上限値を越えた場合には、第１制御部（51）が電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧をオフにして放電を停止させると共に、第２制御部（5）が超音波発生部（94）を動作させる。   According to a ninth aspect, in the eighth aspect, when at least the concentration of hydrogen peroxide in water exceeds the upper limit value, the first control unit (51) is configured so that the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a , 65b) to turn off the voltage applied to stop the discharge, and the second controller (5) operates the ultrasonic generator (94).

第１０の発明は、第７から第９の発明の何れか１つにおいて、第２制御部（55）は、給湯タンク（41）の水中に含まれる過酸化水素の濃度が上限値よりも低い所定の下限値を超える期間に、超音波発生部（94）をオン状態にする。   In a tenth aspect based on any one of the seventh to ninth aspects, the second control unit (55) is configured such that the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water supply tank (41) is lower than the upper limit value. During the period exceeding the predetermined lower limit, the ultrasonic wave generator (94) is turned on.

第１１の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフの制御、及び超音波発生部（94）の動作の制御を行う制御部をさらに備え、制御部は、給湯タンク（41）の水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフ、及び超音波発生部（94）の動作を制御する。   In an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, on / off control of a voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) and generation of ultrasonic waves The controller (94) further includes a controller that controls the operation of the electrode pair (64) so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water supply tank (41) does not exceed a predetermined upper limit value. , 64a, 64b, 65, 65a, 65b), and controls the on / off of the voltage applied to the ultrasonic wave generator (94).

第１２の発明は、第１１の発明において、制御部は、給湯タンク（41）の水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えた場合には、電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧をオフにして放電を停止させる一方、水中に含まれる過酸化水素の濃度が上限値よりも低い所定の下限値を超える期間に、超音波発生部（94）をオン状態にする。   In a twelfth aspect based on the eleventh aspect, when the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water supply tank (41) exceeds a predetermined upper limit value, the control unit determines whether the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) to turn off the voltage applied to stop the discharge, while in the period when the concentration of hydrogen peroxide contained in the water exceeds a predetermined lower limit value lower than the upper limit value, the ultrasonic generator Set (94) to the on state.

第１３の発明は、第１から第１２の発明の何れか１つにおいて、給湯タンク（41）の水中に泡を吐出する吐出手段（119）と、吐出手段（119）に気体を送る送出手段（99）とをさらに備え、電極対（64,65）は、板状であって、互いに対向するように配置されており、電源（70）は、電極対（64,65）にパルス電圧を印加し、吐出手段（119）は、電極対（64,65）の間であって、給湯タンク（41）の底部に配置されている。   According to a thirteenth aspect, in any one of the first to twelfth aspects, the discharge means (119) for discharging bubbles into the water of the hot water supply tank (41) and the sending means for sending gas to the discharge means (119) (99), and the electrode pair (64, 65) is plate-shaped and arranged to face each other, and the power source (70) applies a pulse voltage to the electrode pair (64, 65). The applying and discharging means (119) is disposed between the electrode pair (64, 65) and at the bottom of the hot water supply tank (41).

本発明によれば、給湯タンク（41）の水中において、放電を行い、水酸ラジカルを生成する。該水酸ラジカルは、水中で過酸化水素に変化する。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）の水を過酸化水素によって充分に殺菌及び浄化することができる。また、放電では、水中において多量の活性種が生成するため、生成した活性種により水中の有害物質を効果的に除去することができる。さらに、水酸ラジカルが変化して生成された過酸化水素が超音波の照射により、水酸ラジカルに変換されるため、過酸化水素よりも殺菌力が高い水酸ラジカルによって、水中の有害物質をより効率的に除去することができる。   According to the present invention, discharge is performed in the hot water supply tank (41) to generate hydroxyl radicals. The hydroxyl radical is converted to hydrogen peroxide in water. 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 addition, since a large amount of active species is generated in water in discharge, harmful substances in water can be effectively removed by the generated active species. Furthermore, since hydrogen peroxide generated by changing hydroxyl radicals is converted into hydroxyl radicals by irradiation with ultrasonic waves, the hydroxyl radicals, which have higher bactericidal power than hydrogen peroxide, can be used to remove harmful substances in water. It can be removed more efficiently.

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、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ため、給湯タンク（41）の水を均一に浄化することができる。   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 heat accompanying discharge, and diffusion of the active species and hydrogen peroxide in water is promoted. Therefore, the water in the hot water supply tank (41) can be purified uniformly.

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し、且つ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）の水を効率良く浄化することができる。   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, and the activity of hydrogen peroxide is increased to improve the sterilization effect. . 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. It can be purified efficiently.

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）を容易に設けることができる。   According to the fourth 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, the discharge part (62) can be easily provided in the hot water supply tank (41).

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（65c）から径方向外方へ突出する鍔部（65d）を固定部（65d）として設け、この鍔部（65d）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 invention, the counter electrode (65) of the discharge unit (62) is provided with the flange portion (65d) protruding radially outward from the cylindrical electrode body (65c) as the fixed portion (65d). Since the flange (65d) is fixed to the hot water supply tank (41), the discharge unit (62) can be easily attached to the hot water supply tank (41).

第６の発明によれば、対向電極（65）に、電極本体（65c）とそれよりも小径の内側筒部（65e）とを連接する連接部（65f）を設け、内側筒部（65e）及び連接部（65f）が、給湯タンク（41）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）を区画すると共に開口部（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（65e）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。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（65e）との間に位置する仕切板（73）の開口部（74）に気泡を発生させ、発生した気泡内で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、水中で放電を発生させることが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することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the counter electrode (65) is provided with the connecting portion (65f) for connecting the electrode body (65c) and the inner cylindrical portion (65e) having a smaller diameter to the inner cylindrical portion (65e). And the connection part (65f) is comprised so that it may be immersed in the water of a hot water supply tank (41). The insulating casing (71) is provided with a partition plate (73) that partitions the space (S) and has an opening (74) inside the insulating casing (71), so that the discharge electrode (64) and the counter electrode ( The inner cylinder part (65e) of 65) is configured to be located on both sides of the partition plate (73). With this configuration, the opening (74) of the partition plate (73) located between the discharge electrode (64) and the inner cylinder (65e) of the counter electrode (65) in the hot water tank (41) is submerged. ), Bubbles are generated, and discharge is generated in the generated bubbles. Thus, according to the sixth aspect, the discharge unit (62) capable of generating discharge in water can be realized without complicating the configuration.

第７の発明によれば、給湯システムから外部へと供給される水中の過酸化水素の濃度が上限値以下に抑えられるため、過酸化水素を除去するための処理が容易となる。   According to the seventh aspect, since the concentration of hydrogen peroxide in the water supplied from the hot water supply system to the outside is suppressed to the upper limit value or less, the treatment for removing the hydrogen peroxide becomes easy.

第８の発明によれば、第１制御部（51）及び第２制御部（55）が、給湯タンク（41）の水中の過酸化水素濃度に応じて放電の制御及び超音波照射の制御をそれぞれ行うため、水中の過酸化水素濃度が所望の範囲内になるよう制御しながら、浄化処理を行うことができる。   According to the eighth invention, the first control unit (51) and the second control unit (55) control the discharge and the ultrasonic irradiation according to the hydrogen peroxide concentration in the water in the hot water supply tank (41). Since each is performed, the purification treatment can be performed while controlling the hydrogen peroxide concentration in the water to be within a desired range.

第９の発明によれば、水中の過酸化水素の濃度が上限値を超えた場合に、放電を停止させて過酸化水素の生成を停止させるため、水中の過酸化水素濃度を上限値以下にすることができ、水中からの過酸化水素の除去が容易となる。   According to the ninth invention, when the concentration of hydrogen peroxide in the water exceeds the upper limit value, the discharge is stopped to stop the production of hydrogen peroxide, so that the hydrogen peroxide concentration in the water is set to the upper limit value or less. This makes it easy to remove hydrogen peroxide from water.

第１０の発明によれば、水中の過酸化水素濃度を下限値以上に制御することができるため、超音波を照射した場合に水酸ラジカルを効率良く発生させることが可能となる。   According to the tenth aspect of the invention, the concentration of hydrogen peroxide in water can be controlled to the lower limit value or higher, so that it is possible to efficiently generate hydroxyl radicals when irradiated with ultrasonic waves.

第１１の発明によれば、水中の過酸化水素の濃度が上限値を超えないように制御部によって制御されるため、過酸化水素を除去するための処理が容易となる。   According to the eleventh aspect of the invention, since the control unit controls the concentration of hydrogen peroxide in water so as not to exceed the upper limit value, the treatment for removing hydrogen peroxide is facilitated.

第１２の発明によれば、水中の過酸化水素濃度を下限値以上に制御することができるため、超音波を照射した場合に水酸ラジカルを効率良く発生させることが可能となる。   According to the twelfth aspect, since the concentration of hydrogen peroxide in water can be controlled to be equal to or higher than the lower limit, it is possible to efficiently generate hydroxyl radicals when irradiated with ultrasonic waves.

第１３の発明によれば、電極対（64,65）にパルス電圧を印加する場合であっても放電を生起させることができるので、水中で水酸ラジカルを効率的に発生させ、超音波照射と組み合わせることにより、浄化効果をより一層高めることができる。   According to the thirteenth invention, even when a pulse voltage is applied to the electrode pair (64, 65), a discharge can be generated. Therefore, hydroxyl radicals are efficiently generated in water, and ultrasonic irradiation is performed. By combining with, the purification effect can be further enhanced.

図１は本発明の実施形態１に係る給湯システムの全体構成を示す配管系統図である。FIG. 1 is a piping system diagram showing the overall configuration of a hot water supply system according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は本発明の実施形態１に係る水浄化ユニットを示す模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the water purification unit according to Embodiment 1 of the present invention. 図３は本発明の実施形態１に係る絶縁ケーシングを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an insulating casing according to Embodiment 1 of the present invention. 図４（ａ）及び図４（ｂ）は超音波発生部の具体例を示す拡大断面図である。FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views showing specific examples of the ultrasonic wave generation unit. 図５は本発明に係る給湯システムによる運転動作の基本サイクルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic cycle of operation by the hot water supply system according to the present invention. 図６（ａ）は水中の過酸化水素の濃度を用いてフィードバック制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。図６（ｂ）は、水中の過酸化水素の濃度変化の測定値を用いてフィードフォワード制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。FIG. 6A is a time chart showing an example of operation control when feedback control is performed using the concentration of hydrogen peroxide in water. FIG. 6B is a time chart showing an example of operation control in the case where feedforward control is performed using a measured value of change in the concentration of hydrogen peroxide in water. 図７は本発明の実施形態１の一変形例に係る水浄化ユニットを示す模式的な断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a water purification unit according to a modification of the first embodiment of the present invention. 図８は本発明の実施形態１の一変形例に係る絶縁ケーシングを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an insulating casing according to a modification of the first embodiment of the present invention. 図９は本発明の実施形態２に係る水浄化ユニットであって、水浄化動作を開始する前の状態を示す模式的な断面図である。FIG. 9 is a water purification unit according to Embodiment 2 of the present invention, and is a schematic cross-sectional view showing a state before the water purification operation is started. 図１０は本発明の実施形態２に係る水浄化ユニットであって、水浄化動作を開始して気泡が形成された状態を示す模式的な断面図である。FIG. 10 shows a water purification unit according to Embodiment 2 of the present invention, and is a schematic cross-sectional view showing a state in which air purification is started and bubbles are formed. 図１１は本発明の実施形態２の一変形例に係る絶縁ケーシングの蓋部を示す平面図である。FIG. 11: is a top view which shows the cover part of the insulation casing which concerns on the modification of Embodiment 2 of this invention. 図１２は本発明の実施形態３に係る水浄化ユニットを示す模式的な断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a water purification unit according to Embodiment 3 of the present invention. 図１３は本発明の実施形態４に係る水浄化ユニットを示す模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a water purification unit according to Embodiment 4 of the present invention. 図１４は本発明の実施形態５に係る水浄化ユニットを示す模式的な断面図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a water purification unit according to Embodiment 5 of the present invention. 図１５は本発明の他の実施形態に係る給湯システムの全体構成を示す配管系統図である。FIG. 15 is a piping system diagram showing the overall configuration of a hot water supply system according to another embodiment of the present invention.

本願発明者らは、水中での放電による細菌の繁殖の抑制効果をさらに検討した結果、水中での放電によって該水中の過酸化水素の濃度が増加すること、及びその際の過酸化水素の濃度は水を電気分解する場合と比べて条件によっては１００倍程度にもなることを実験的に確認した。これは、放電によって生じた水酸ラジカル及び酸素ラジカルが最終的に過酸化水素になったためと考えられる。   The inventors of the present application have further studied the effect of suppressing the growth of bacteria due to discharge in water. As a result, the concentration of hydrogen peroxide in the water is increased by discharge in water, and the concentration of hydrogen peroxide at that time It has been experimentally confirmed that it becomes about 100 times depending on conditions compared with the case of electrolyzing water. This is presumably because the hydroxyl radicals and oxygen radicals generated by the discharge eventually became hydrogen peroxide.

さらに、殺菌能力は、過酸素水素よりも水酸ラジカルの方が高いため、水に超音波を照射して、過酸化水素から水酸ラジカルに戻すことにより、水の浄化能力がより高まることを突き止めた。   Furthermore, since the hydroxyl radical is higher than hydrogen peroxide, the ability to purify water is further improved by irradiating water with ultrasonic waves and returning the hydrogen peroxide to the hydroxyl radical. I found it.

本願発明者らは、これらのことを考え合わせ、放電と超音波照射とを組み合わせることにより、水酸ラジカルによる効果的且つ継続的に水を浄化することができると共に、水の過酸化水素濃度を所定の範囲に制御することができることに想到した。   The inventors of the present application consider these things and combine the discharge and the ultrasonic irradiation to effectively and continuously purify the water by the hydroxyl radical, and to adjust the hydrogen peroxide concentration of the water. The inventors have conceived that control can be performed within a predetermined range.

なお、以下の各実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物又はその用途の範囲を制限することを意図しない。   The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《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）及びシャワー（U2）に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）とを備えている。 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）とを有している。熱源ユニット（30）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次接続され、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). The heat source unit (30) is a refrigerant circuit in which a compressor (31), a heating heat exchanger (32), an expansion valve (33), and an outdoor heat exchanger (34) are sequentially connected via a refrigerant pipe to form a closed 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と接続されている。二次側伝熱部（32b）は、給湯ユニット（40）側の第１循環流路（13）と接続されている。加熱熱交換器（32）において、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）においては、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), the refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger (34) exchanges heat with the outdoor air blown by the fan (35).

冷媒回路（11）においては、圧縮機（31）が運転されて冷媒が循環することにより、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが実行される。即ち、冷媒回路（11）では、圧縮機（31）により圧縮された冷媒が、一次側伝熱部（32a）で放熱し、膨張弁（33）により減圧される。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にまで圧縮する、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 execute 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）とを有している。   The hot water supply unit (40) has 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によって構成されている。給湯タンク（41）は、円筒形の周壁部（41a）と、該周壁部（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）とから構成されている。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。給湯タンク（41）には、該給湯タンク（41）に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 constituted by a vertically long cylindrical sealed container. The hot water tank (41) has 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). 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 to 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）の下部と接続され、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）の上部と接続され、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）に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 is open 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）の下部と接続され、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）と接続され、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）に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 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 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）と接続されている。第２伝熱管（42b）は、供給流路（15）の第３循環流路（16）と接続されている。   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）及びシャワー（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。   A supply flow path (15) is a hot water flow path for supplying hot water to the bathtub (U1) and the shower (U2), and includes a main supply path (17), a first branch path (18), and a second branch path (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）と接続され、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）に水を搬送する搬送機構である。   The start 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) from the start end side of a main supply path (17) to the termination | terminus 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。即ち、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。即ち、第２分岐路（19）は、シャワー（U2）に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 path (19) constitutes a shower side supply path 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）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）に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 of 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 to 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）においては、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）においては、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水に付与される。即ち、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する。   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 the internal heat exchanger (42), the heat of the water flowing through the first heat transfer tube (42a) is imparted to the water flowing through the second heat transfer tube (42b). That is, the second heat transfer tube (42b) constitutes a heating unit that heats the water flowing through the third circulation channel (16).

〈水浄化ユニットの詳細構造〉
図１に示すように、本実施形態に係る給湯システム（10）の給湯ユニット（40）は、水浄化ユニット（60）と、該水浄化ユニット（60）の動作を制御する制御部（50）とを有している。 <Detailed structure of water purification unit>
As shown in FIG. 1, the hot water supply unit (40) of the hot water supply system (10) according to the present embodiment includes a water purification unit (60) and a control unit (50) that controls the operation of the water purification unit (60). And have.

図２に示すように、水浄化ユニット（60）は、水中での放電によって水中に水酸ラジカル及び過酸化水素等の浄化成分を生成する放電ユニット（放電部）（62）と、生成された過酸化水素から、より殺菌力が高い水酸ラジカルを生成する超音波発生部（94）とを有している。   As shown in FIG. 2, the water purification unit (60) is generated with a discharge unit (discharge unit) (62) that generates purification components such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in water by discharge in water. An ultrasonic generator (94) that generates hydroxyl radicals having higher sterilizing power from hydrogen peroxide.

−放電ユニット−
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）内の底部に放電ユニット（62）が配置されている。 -Discharge unit-
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）と接続されている第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ため、内壁から水中に銅イオンが溶出する。溶出した銅イオンは、温水と共に給湯タンク（41）に戻る。即ち、第１循環流路（13）の配管は、給湯タンク（41）内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 1st circulation channel (13) connected with the hot-water supply tank (41) is comprised with the copper pipe. Since the pipe of the first circulation channel (13) is a copper pipe, copper ions are eluted from the inner wall into the water. The eluted copper ions return to the hot water supply tank (41) together with the hot 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).

図２に示すように、放電ユニット（62）は、電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）からなる電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に電圧を印加する高電圧発生部（電源部（70））と、電極Ａ（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを有している。   As shown in FIG. 2, the discharge unit (62) includes an electrode pair (64, 65) composed of an electrode A (64) and an electrode B (65) and a high voltage for applying a voltage to the electrode pair (64, 65). It has a voltage generation part (power supply part (70)) and an insulating casing (71) that houses the electrode A (64) inside.

電極対（64,65）は、水中で放電を起こす。電極Ａ（64）は、板状に形成され、絶縁ケーシング（71）の底部上に配置されている。電極Ａ（64）は、高電圧発生部（70）と接続されている。   The electrode pair (64, 65) generates a discharge in water. The electrode A (64) is formed in a plate shape and is disposed on the bottom of the insulating casing (71). The electrode A (64) is connected to the high voltage generator (70).

電極Ｂ（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に、即ち上方に設けられている。電極Ｂ（65）は、板状で且つ上下方向に貫通する複数の貫通孔（66）を有するメッシュ状又はパンチングメタル状に構成されている。電極Ｂ（65）は、電極Ａ（64）とほぼ平行に配設される。また、電極Ｂ（65）は、高電圧発生部（70）と接続されている。これらの電極（64,65）は、耐腐食性が高い導電性の材料により構成されている。   The electrode B (65) is provided outside the insulating casing (71), that is, above the electrode. The electrode B (65) has a plate shape and a mesh shape or a punching metal shape having a plurality of through holes (66) penetrating in the vertical direction. The electrode B (65) is disposed substantially parallel to the electrode A (64). The electrode B (65) is connected to the high voltage generator (70). These electrodes (64, 65) are made of a conductive material having high corrosion resistance.

高電圧発生部（70）は、例えば電極対（64,65）に所定の電圧を印加する電源により構成されていてもよい。即ち、高電圧発生部（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程度の電圧を印加する電源であってもよい。また、高電圧発生部（70）には、電極対（64,65）の放電電流を所定の値に制御する定電流制御部が設けられている（図示せず）。   The high voltage generator (70) may be configured by a power source that applies a predetermined voltage to the electrode pair (64, 65), for example. That is, the high voltage generator (70) is not a pulse power source that repeatedly applies a high voltage instantaneously to the electrode pair (64, 65), but is always about several kilovolts to the electrode pair (64, 65). It may be a power source that applies a voltage. The high voltage generator (70) is provided with a constant current controller (not shown) that controls the discharge current of the electrode pair (64, 65) to a predetermined value.

絶縁ケーシング（71）は給湯タンク（41）の底部上に配置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料により構成される。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 disposed on 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。電極Ａ（64）は、底部（72b）の上側に固定されている。絶縁ケーシング（71）は、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、電極Ａ（64）の厚さよりも長くなっている。即ち、電極Ａ（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、電極Ａ（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 electrode A (64) is fixed on 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 electrode A (64). That is, a predetermined interval is secured between the electrode A (64) and the lid portion (73). Thereby, inside the insulating casing (71), a space (S) is formed between the electrode A (64), the case main body (72), and the lid portion (73).

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少なくとも１つの開口部（74）が形成されている。この開口部（74）により、電極Ａ（64）と対向電極（65）との間での電界の形成が許容される。蓋部（73）の開口部（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上且つ０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口部（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 at least one opening (74) penetrating the lid (73) in the thickness direction. . The opening (74) allows formation of an electric field between the electrode A (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（電極Ａ（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部（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 (electrode A (64)) of the electrode pair (64, 65) inside, and the opening (74) as a current density concentration portion. ).

加えて、絶縁ケーシング（71）の開口部（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することにより、水がジュール熱によって気化して気泡が形成される。即ち、絶縁ケーシング（71）の開口部（74）は、該開口部（74）に気相部としての気泡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 are formed. That is, the opening (74) of the insulating casing (71) functions as a gas phase forming part that forms bubbles as a gas phase part in the opening (74).

−超音波発生部−
図２に示すように、超音波発生部（94）は、板状の圧電セラミックス（95）と、厚さ方向の両側から圧電セラミックス（95）を挟むように設けられた一対の金属板（96a,96b）とから構成される。超音波発生部（94）を封入するケース（97）は密閉され、給湯タンク（41）の、例えば底部に配置される。 -Ultrasonic generator-
As shown in FIG. 2, the ultrasonic generator (94) includes a plate-shaped piezoelectric ceramic (95) and a pair of metal plates (96a) provided so as to sandwich the piezoelectric ceramic (95) from both sides in the thickness direction. 96b). The case (97) enclosing the ultrasonic wave generation unit (94) is hermetically sealed and disposed at the bottom of the hot water supply tank (41), for example.

金属板（96a,96b）には、増幅器（49）によって増幅された超音波波形発生部（48）の出力信号（交流電圧）が供給される。これにより、超音波発生部（94）は任意の周波数の超音波を給湯タンク（41）の水に照射する。但し、過酸化水素を分解して水酸ラジカルを効率良く発生させるには、超音波の周波数が１００ｋＨｚ以上程度であれば特に好ましい。   The metal plate (96a, 96b) is supplied with an output signal (AC voltage) of the ultrasonic waveform generator (48) amplified by the amplifier (49). Thereby, an ultrasonic wave generation part (94) irradiates the water of a hot water supply tank (41) with the ultrasonic wave of arbitrary frequencies. However, in order to decompose hydrogen peroxide and generate hydroxyl radicals efficiently, it is particularly preferable if the frequency of the ultrasonic wave is about 100 kHz or more.

なお、超音波発生部（94）は、給湯タンク（41）の水に超音波を照射できる範囲で任意の位置に設置されていてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、超音波発生部（94）が給湯タンク（41）の底部外側に設置されていてもよい。超音波発生部（94）が給湯タンク（41）の底部の外側に設置されている場合は、超音波は給湯タンク（41）の底部及び壁面を介して水中に伝達される。   In addition, the ultrasonic wave generation part (94) may be installed in arbitrary positions in the range which can irradiate an ultrasonic wave to the water of a hot water supply tank (41). For example, as shown to Fig.4 (a), the ultrasonic generation part (94) may be installed in the bottom outer side of the hot water supply tank (41). When the ultrasonic generator (94) is installed outside the bottom of the hot water tank (41), the ultrasonic waves are transmitted to the water through the bottom and the wall surface of the hot water tank (41).

また、超音波発生部（94）の構成は、図１に示す例に限られない。例えば、図４（ｂ）に示すように、金属ケース（97a）の上部と金属板（96）とによって板状の圧電セラミックス（95）を挟み、両者の間に交流電圧を供給する構成であってもよい。   Moreover, the structure of an ultrasonic wave generation part (94) is not restricted to the example shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4 (b), a plate-shaped piezoelectric ceramic (95) is sandwiched between an upper part of a metal case (97a) and a metal plate (96), and an AC voltage is supplied between the two. May be.

〈制御部の詳細構造〉
制御部（50）は、高電圧発生部（70）と接続された放電波形発生部（53）と、放電部（62）の電極対（64,65）に印加する電圧のオン又はオフを制御する制御部(51)と、増幅器（59）を介して超音波発生部（94）に所定の周波数の交流電圧を供給する超音波波形発生部（58）と、該超音波波形発生部（58）を介して超音波発生部（94）の動作を制御する制御部（55）と、給湯タンク（41）の水中の過酸化水素濃度をモニタするセンサ（57）とを有している。 <Detailed structure of control unit>
The control unit (50) controls on / off of the voltage applied to the discharge waveform generation unit (53) connected to the high voltage generation unit (70) and the electrode pair (64, 65) of the discharge unit (62). An ultrasonic waveform generator (58) for supplying an AC voltage of a predetermined frequency to the ultrasonic generator (94) via the amplifier (59), and the ultrasonic waveform generator (58) ) Through a control unit (55) for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94), and a sensor (57) for monitoring the hydrogen peroxide concentration in the hot water tank (41).

なお、制御部（51,55）による放電ユニット（62）及び超音波発生部（94）に対する制御方法は、後述する。また、いわゆるフィードフォワード制御を行う場合は、センサ（47）は必ずしも設けられなくてもよい。   In addition, the control method with respect to the discharge unit (62) and ultrasonic wave generation part (94) by a control part (51,55) is mentioned later. In addition, when performing so-called feedforward control, the sensor (47) is not necessarily provided.

−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。本給湯システム（10）においては、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」とが可能である。 -Operation of hot water supply system-
The basic operation of the hot water supply system (10) will be described with reference to FIG. In the 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 possible.

〈給湯運転〉
給湯運転を行う際には、熱源ユニット（30）を構成する圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）において冷凍サイクルが実行される。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）及び第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>
When performing the hot water supply operation, the compressor (31) constituting the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is executed 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. In addition, 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）の水が第１循環流路（13）に流出する。流出した水は、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）を流れる水に放出され、放出された水が所定の温度にまで加熱される。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）に流入する。これにより、給湯タンク（41）の内部には、所定の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). The outflowed 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 into the water flowing through the secondary heat transfer section (32b), and the discharged water reaches a predetermined temperature. Heated. 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). 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）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）を流れる水は、第３循環流路（16）の供給循環路（16a）に流入する。流入した水は、供給循環路（16a）から浴槽（U1）に放出される。これにより、浴槽（U1）に所定の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 path (17), and the first branch path (18) and the second branch path (19) Divide into The water flowing through the first branch passage (18) flows into the supply circulation passage (16a) of the third circulation passage (16). The inflowing water is discharged from the supply circuit (16a) to the bathtub (U1). Thereby, warm water with a predetermined temperature is supplied to 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〉
追い焚き運転を行う際には、熱源ユニット（30）を構成する圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）において冷凍サイクルが実行される。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>
When the reheating operation is performed, the compressor (31) constituting the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is executed 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）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）の水は、第２循環流路（14）に流出する。流出した水は、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）においては、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水に放出される。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）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). The discharged 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）に吸い込まれる。返送循環路（16b）を流れる水は、内部熱交換器（42）により加熱され、その後、供給循環路（16a）を通って再度浴槽（U1）に供給される。これにより、浴槽（U1）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 again 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−
本実施形態に係る給湯システム（10）においては、水浄化ユニット（60）が運転されることにより、給湯タンク（41）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、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）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) according to 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. The water purification operation is mainly performed at the time of “hot water supply operation”, but it is preferable that the hot water in the hot water supply tank (41) is always cleaned by performing it at the time of “reheating operation”.

図５は、実施形態１に係る水浄化ユニット（60）による運転動作の基本サイクルを示している。図５に示す基本サイクルによると、給湯タンク（41）に溜められた水は、放電ユニット（62）を構成する電極対（64,65）の間に生起される放電によって浄化される。この際に、放電によって水中に水酸ラジカル等の活性種が生成し、有機物等の分解及び殺菌等が行われる（図５中のステップSt1、St2）。水酸ラジカルは、短時間で過酸化水素に変化する（ステップSt3）。   FIG. 5 shows a basic cycle of an operation performed by the water purification unit (60) according to the first embodiment. According to the basic cycle shown in FIG. 5, the water stored in the hot water supply tank (41) is purified by the discharge generated between the electrode pair (64, 65) constituting the discharge unit (62). At this time, active species such as hydroxyl radicals are generated in the water by discharge, and organic substances are decomposed and sterilized (steps St1 and St2 in FIG. 5). The hydroxyl radical changes to hydrogen peroxide in a short time (step St3).

次に、水浄化ユニット（60）を構成する超音波発生部（94）から水中に超音波を伝搬させ、水中の過酸化水素を分解して、水酸ラジカルに変化させる（ステップSt4）。超音波の照射により発生した水酸ラジカルは、再度過酸化水素に変化する。但し、除菌等、水の浄化反応に使われた水酸ラジカルは水に変化するため、放電を停止して超音波照射のみを行った場合には、過酸化水素の濃度は低下して行くことになる。   Next, an ultrasonic wave is propagated into the water from the ultrasonic wave generation unit (94) constituting the water purification unit (60), hydrogen peroxide in the water is decomposed and converted into hydroxyl radicals (step St4). Hydroxyl radicals generated by the irradiation of ultrasonic waves are changed again to hydrogen peroxide. However, since hydroxyl radicals used in water purification reactions such as sterilization change to water, the concentration of hydrogen peroxide decreases when the discharge is stopped and only ultrasonic irradiation is performed. It will be.

以下、放電と超音波処理とを組み合わせた給湯タンクの運転制御の具体例について説明する。図６（ａ）は、水中の過酸化水素の濃度を用いてフィードバック制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。以下の方法では、水中の過酸化水素はセンサ（57）によって検知される。   Hereinafter, a specific example of operation control of a hot water tank combining discharge and ultrasonic treatment will be described. FIG. 6A is a time chart showing an example of operation control when feedback control is performed using the concentration of hydrogen peroxide in water. In the following method, hydrogen peroxide in water is detected by a sensor (57).

まず、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。高電圧発生部（70）から電極対（64,65）に所定の電圧（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。電極Ａ（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）によって覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されると共に、開口部（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。   First, 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 voltage (for example, 1 kV) is applied from the high voltage generator (70) to the electrode pair (64, 65), an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). The periphery of the electrode A (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.

開口部（74）内の電流密度が上昇すると、開口部（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、開口部（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。形成された気泡は、開口部（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）と導通する負極側の水と、正極側の電極Ａ（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、電極Ａ（64）と電極Ｂ（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、電極Ａ（64）と電極Ｂ（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）の間では、所望の電位差が保たれることになる。すると、気泡内では、絶縁破壊に伴って放電が発生する。   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), vaporization of water is promoted in the vicinity of the opening (74) to form bubbles. The formed bubbles are in a state of covering almost the entire area of the opening (74), so that the bubbles are interposed between the negative electrode side water conducting to the counter electrode (65) and the positive electrode A (64). become. Therefore, in this state, the bubbles function as a resistance that prevents conduction between the electrode A (64) and the electrode B (65) via water. Thereby, the leakage current between the electrode A (64) and the electrode B (65) is suppressed, and a desired potential difference is maintained between the electrode pair (64, 65). Then, in the bubble, discharge occurs with dielectric breakdown.

以上のようにして、気泡内で放電が発生すると、給湯タンク（41）の水中では、水酸ラジカル等の活性種及び過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種及び過酸化水素は、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、水中での活性種及び過酸化水素の拡散が促される。また、気泡内で放電が発生すると、発生した放電に伴って、気泡によるイオン風を生成し易くなる。これにより、給湯タンク（41）内では、生成されたイオン風を利用して、活性種及び過酸化水素の拡散効果をさらに向上することができる。なお、この段階では、超音波発生部（94）はオフ状態にしておく。これにより、水が浄化されると共に、水中の過酸化水素の濃度が上昇する。   As described above, when discharge occurs in the 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 heat accompanying discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water. Further, when a discharge occurs in the bubble, it becomes easy to generate an ion wind due to the bubble accompanying the generated discharge. Thereby, in the hot water supply tank (41), the diffusion effect of the active species and hydrogen peroxide can be further improved by using the generated ionic wind. At this stage, the ultrasonic wave generator (94) is turned off. As a result, the water is purified and the concentration of hydrogen peroxide in the water increases.

その後、水中の過酸化水素濃度が、あらかじめ設定された下限値を超えた場合は、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を継続させ、且つ、制御部(55)は、超音波発生部（94）をオン状態として水中に超音波を照射させる。これにより、放電により生成された水酸ラジカルと、過酸化水素から生成された水酸ラジカルとによって水が浄化される。放電によって生成される過酸化水素の量は、超音波によって分解される過酸化水素の量よりも多いため、この期間にも水中の過酸化水素の濃度は上昇する。   Thereafter, when the hydrogen peroxide concentration in the water exceeds a preset lower limit value, the control unit (51) continues to supply the voltage to the electrode pair (64, 65) and the control unit (55 ) Irradiates the water with ultrasonic waves with the ultrasonic wave generator (94) turned on. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated by the discharge and the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. Since the amount of hydrogen peroxide generated by the discharge is larger than the amount of hydrogen peroxide decomposed by ultrasonic waves, the concentration of hydrogen peroxide in water also increases during this period.

次に、水の過酸化水素濃度があらかじめ設定された上限値を超えた場合は、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を停止して、放電を停止させる。一方、制御部（55）は、引き続き超音波発生部（94）をオン状態として水中に超音波を照射させる。これにより、過酸化水素から生成された水酸ラジカルによって水が浄化される。この期間には、超音波によって過酸化水素が分解されるため、水中の過酸化水素の濃度は減少する。   Next, when the hydrogen peroxide concentration of water exceeds a preset upper limit value, the control unit (51) stops the supply of voltage to the electrode pair (64, 65) to stop the discharge. On the other hand, the control unit (55) continuously turns on the ultrasonic wave generation unit (94) to irradiate the water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in water decreases because hydrogen peroxide is decomposed by ultrasonic waves.

その後、水の過酸化水素濃度が上述の下限値を下回った時点で、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を再開する。これにより、水中の過酸化水素の濃度は再び上昇する。これ以後、同様に超音波照射のみを行う期間と超音波照射と放電とを組み合わせる期間とを繰り返すことにより、水中の過酸化水素濃度を下限値以上、且つ上限値以下の範囲に制御しながら、水を浄化することができる。   Thereafter, when the hydrogen peroxide concentration in the water falls below the lower limit, the control unit (51) resumes the supply of voltage to the electrode pair (64, 65). This again increases the concentration of hydrogen peroxide in the water. Thereafter, by repeating the period in which only the ultrasonic irradiation is performed and the period in which the ultrasonic irradiation and the discharge are combined, the hydrogen peroxide concentration in the water is controlled to the range of the lower limit value and the upper limit value. Water can be purified.

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ため、給湯タンク（41）へは、第１循環流路（13）の配管から水中に溶出した銅イオンが導入される。過酸化水素及び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。   Moreover, since the copper pipe is used for the piping of the first circulation channel (13) as described above, the copper eluted to the hot water tank (41) from the piping of the first circulation channel (13). 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、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」の場合は、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）及びシャワー（U2）に供給される。これにより、本実施形態に係る給湯システム（10）では、浴槽（U1）の清浄度が保たれる。また、「追い焚き運転」の場合も、給湯タンク（41）の温水を清浄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 case of 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) which concerns on this embodiment, the cleanliness of a bathtub (U1) is maintained. Further, in the case of the “reheating operation”, the hot water in the hot water supply tank (41) can be kept clean.

−実施形態１の効果−
実施形態１においては、給湯タンク（41）の水中で放電を行って、水酸ラジカルと、該水酸ラジカルが変化した過酸化水素と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。具体的には、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、実施形態１においては、給湯タンク（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ことも防止することができる。 -Effect of Embodiment 1-
In the first embodiment, discharge is performed in water in the hot water supply tank (41) to generate hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in which the hydroxyl radicals are changed. 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 Embodiment 1, even if the water temperature of the hot water supply tank (41) becomes high, a sufficient sterilizing effect can be obtained. Further, generation of trihalomethane can also be prevented.

さらに、実施形態１においては、超音波発生部（94）から水中に超音波を照射することにより、放電により生成され、その後変化した過酸化水素よりも殺菌力が高い水酸ラジカルに変換することができる。   Furthermore, in Embodiment 1, by irradiating ultrasonic waves into the water from the ultrasonic wave generation unit (94), it is converted into hydroxyl radicals that are generated by discharge and have higher sterilizing power than hydrogen peroxide that has changed thereafter. Can do.

その上、水中での放電と水中への超音波照射とを組み合わせることにより、水中の過酸化水素濃度を上昇させることなく、浄化能力の向上を図ることが可能となる。   In addition, by combining discharge in water and ultrasonic irradiation into water, it is possible to improve purification capacity without increasing the concentration of hydrogen peroxide in water.

また、実施形態１においては、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）により生成された過酸化水素及び活性種を浴槽（U1）に供給することができる。これにより、浴槽（U1）の壁面の除菌及び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。   Moreover, in Embodiment 1, the water purification unit (60) is provided in the hot water supply tank (41). For this reason, the hydrogen peroxide and the activated species generated by the water purification unit (60) can be supplied to the 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においては、給湯タンク（41）の水温が比較的に高温に維持される。給湯タンク（41）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 the first embodiment, the water temperature of the hot water supply tank (41) is maintained at a relatively high temperature. When the water temperature of 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においては、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）の配管から水中に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、生成された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 in water from 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 the generated hydroxyl radicals.

〈実施形態１の運転動作の一変形例〉
以下、実施形態１に係る給湯システムの運転動作の一変形例について説明する。 <One Variation of Driving Operation of Embodiment 1>
Hereinafter, a modification of the operation of the hot water supply system according to Embodiment 1 will be described.

図６（ｂ）は、過酸化水素の濃度変化の測定値を用いてフィードフォワード制御を行う場合の運転制御の一例を示すタイムチャートである。   FIG. 6B is a time chart illustrating an example of operation control in the case where feedforward control is performed using a measured value of a change in the concentration of hydrogen peroxide.

フィードフォワード制御される給湯システムには、必ずしもセンサ（57）が設けられていなくてもよい。但し、放電のみを行った場合に給湯タンク（41）の水中の過酸化水素の濃度が０から下限値に達するまでに要する時間Ｔ１、放電と超音波照射とを同時に行った場合に水中の過酸化水素の濃度が下限値から上限値になるまでに要する時間Ｔ２、及び超音波照射のみを行った場合に上限値から下限値に達するのに要する時間Ｔ３を、それぞれあらかじめ測定しておき、それらの測定データを制御部（51,55）の内部又は外部に設けられたメモリ等（図示せず）に保持しておく。制御部（51,55）は、測定データに基づいて以下の制御を行う。また、制御部（51,55）の内部又は外部には、時間をカウントするタイマを設けておく。   A sensor (57) does not necessarily need to be provided in a hot water supply system that is feedforward controlled. However, the time T1 required for the concentration of hydrogen peroxide in the water in the hot water supply tank (41) to reach the lower limit from 0 when only discharging is performed, and excessive water in the water when discharging and ultrasonic irradiation are performed simultaneously. The time T2 required for the concentration of hydrogen oxide to reach the upper limit value from the lower limit value and the time T3 required to reach the lower limit value from the upper limit value when only ultrasonic irradiation is performed are measured in advance. Are stored in a memory or the like (not shown) provided inside or outside the control unit (51, 55). The control units (51, 55) perform the following control based on the measurement data. In addition, a timer for counting time is provided inside or outside the control unit (51, 55).

本変形例に係る制御方法において、まず、制御部（51）は、電極対(64,65)の間に所定の電圧を印加させ、放電を生起させる。この際、超音波発生部（94）はオフ状態にしておく。これにより、水が浄化されると共に、水中の過酸化水素の濃度が上昇する。   In the control method according to this modification, first, the control unit (51) applies a predetermined voltage between the electrode pair (64, 65) to cause discharge. At this time, the ultrasonic wave generator (94) is turned off. As a result, the water is purified and the concentration of hydrogen peroxide in the water increases.

次に、運転開始から時間Ｔ１が経過した時点で、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を継続させ、制御部(55)は、超音波発生部（94）をオン状態にして水中に超音波を照射させる。これにより、放電により生成された水酸ラジカルと、過酸化水素から生成された水酸ラジカルとによって水が浄化される。この期間も水中の過酸化水素の濃度は上昇する。   Next, when the time T1 has elapsed from the start of operation, the control unit (51) continues to supply voltage to the electrode pair (64, 65), and the control unit (55) Turn on and irradiate the water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated by the discharge and the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in the water also increases.

次に、時間Ｔ２が経過した時点で、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を停止し、放電を停止させる。制御部（55）は、引き続き超音波発生部（94）をオン状態として水中に超音波を照射させる。これにより、過酸化水素から生成された水酸ラジカルによって水が浄化される。この期間に、水中の過酸化水素の濃度は減少する。   Next, when the time T2 has elapsed, the control unit (51) stops the supply of voltage to the electrode pair (64, 65) and stops the discharge. The control unit (55) continues to turn on the ultrasonic wave generation unit (94) to irradiate the water with ultrasonic waves. Thereby, water is purified by the hydroxyl radical generated from hydrogen peroxide. During this period, the concentration of hydrogen peroxide in the water decreases.

次に、さらに時間Ｔ３が経過した時点で、制御部（51）は電極対（64,65）への電圧の供給を再開し、この状態を時間Ｔ２の間だけ継続する。これにより、水中の過酸化水素の濃度は再び上昇する。これ以後、同様に超音波照射のみを行う期間（時間Ｔ３）と超音波照射と放電とを組み合わせる期間（時間Ｔ２）とを繰り返すことにより、水中の過酸化水素濃度を下限値以上且つ上限値以下の範囲に制御しつつ、水を浄化する。   Next, when the time T3 further elapses, the control unit (51) resumes the supply of voltage to the electrode pair (64, 65), and this state is continued for the time T2. This again increases the concentration of hydrogen peroxide in the water. Thereafter, by repeating a period in which only ultrasonic irradiation is performed (time T3) and a period in which ultrasonic irradiation and discharge are combined (time T2), the hydrogen peroxide concentration in water is set to the lower limit value or more and the upper limit value or less. The water is purified while being controlled within the range.

以上の制御方法によっても、水中の過酸化水素の濃度を下限値以上、且つ上限値以下の範囲に制御しながら、水を浄化することができる。なお、これは運転動作の一変形例であって、他の方法によっても水（温水）の浄化を行うことができる。   Also by the above control method, water can be purified while controlling the concentration of hydrogen peroxide in water to be in the range of the lower limit value or more and the upper limit value or less. This is a modified example of the driving operation, and water (hot water) can be purified by other methods.

〈実施形態１の構成の一変形例〉
実施形態１においては、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口部（74）が形成されている。しかしながら、例えば図７及び図８に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口部（74）を設けてもよい。本変形例においては、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）がほぼ正方形の板状に形成され、該蓋部（73）に複数の開口部（74）が間隔をおいて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、全ての開口部（74）に跨るような正方形の板状に形成されている。 <One Modification of Configuration 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. 7 and 8, a plurality of openings (74) may be provided in the lid (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 formed in a grid pattern at intervals in the lid portion (73). It is arranged. On the other hand, the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) are formed in a square plate shape that spans all the openings (74).

本変形例においても、各開口部（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、高電圧発生部（70）から電極対（64,65）に電圧が印加されると、各開口部（74）の電流密度が上昇して、各開口部（74）にそれぞれ気泡が形成される。その結果、各気泡においてそれぞれ放電が生起されて、水酸ラジカル等の活性種及び過酸化水素が生成される。   Also in this modification, each opening part (74) functions as a current density concentration part and a gas phase formation part. As a result, when a voltage is applied from the high voltage generator (70) to the electrode pair (64, 65), the current density of each opening (74) increases, and bubbles are generated in each opening (74). It is formed. As a result, discharge is generated in each bubble, 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。以下には、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９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. 9, the discharge unit (62) 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 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によって構成されている。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）の外縁部からさらに給湯タンク（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 part (78) projecting 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、ほぼ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と同様に、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口部（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) vertically 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電極により構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）と嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容される。実施形態２においては、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放電用の電源部（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 constituted by 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) for discharge 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（64c）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９に示す例では、放電電極（64）の端部（64c）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、該端部（64c）の先端面を挿入口（76a）の開口面とほぼ面一としてもよく、また、該端部（64c）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と同様に、開口部（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 (64c) on the hot water tank (41) side of the discharge electrode (64) faces the space (S) inside the insulating casing (71). In the example shown in FIG. 9, the end (64c) of the discharge electrode (64) protrudes above the opening surface of the insertion port (76a) (on the hot water supply tank (41) side). The tip surface of (64c) may be substantially flush with the opening surface of the insertion port (76a), and the end (64c) may be recessed below the opening surface of the insertion port (76a). . In addition, the discharge electrode (64) has a predetermined interval 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（65c）と、該電極本体（65c）から径方向外方へ突出する鍔部（65d）とを有している。電極本体（65c）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（65d）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（65c）の一部が水中に浸漬した状態となる。つまり、鍔部（65d）は、電極本体（65c）の軸方向の中間部分に形成されている。   The counter electrode (65) includes a cylindrical electrode body (65c) and a flange portion (65d) projecting radially outward from the electrode body (65c). The electrode body (65c) is externally fitted to the case body (72) of the insulating casing (71). The flange portion (65d) is fixed to the bottom wall portion (41c) of the hot water supply tank (41) and constitutes a fixed portion that 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 (65c) of the counter electrode (65) is immersed in water. That is, the collar part (65d) is formed in the intermediate part of the electrode main body (65c) in the axial direction.

対向電極（65）は、電極本体（65c）よりも小径の内側筒部（65e）と、該内側筒部（65e）と電極本体（65c）との間に亘って形成される連接部（65f）とを有している。内側筒部（65e）及び連接部（65f）は、給湯タンク（41）の水中に浸漬している。また、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（65e）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。放電電極（64）と対向電極の内側筒部（65e）は、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 (65e) having a smaller diameter than the electrode main body (65c), and a connecting portion (65f) formed between the inner cylindrical portion (65e) and the electrode main body (65c). ). The inner cylinder part (65e) and the connecting part (65f) are immersed in the water in the hot water supply tank (41). Further, 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 (65e) forms the cylindrical space (67) in the inside. The discharge electrode (64) and the inner cylinder part (65e) of the counter electrode are located on both sides of the lid part (73).

内側筒部（65e）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（65c）と内側筒部（65e）と連接部（65f）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（65e）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。漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することにより、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 in the axial direction of the inner cylinder portion (65e) constitutes a holding portion that contacts the lid portion (73) and holds the lid portion (73). In addition, the distal end cylindrical portion (79) of the case main body (72) is fitted between the electrode main body (65c), the inner cylindrical portion (65e), and the connecting portion (65f). On the other end side in the axial direction of the inner cylinder portion (65e), 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（65c）の一部が給湯タンク（41）の外部に露出する。このため、放電用の電源部（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。   In the counter electrode (65), a part of the electrode body (65c) is exposed to the outside of the hot water supply tank (41). For this reason, the power supply part (70) for discharge and the counter electrode (65) can be easily connected by electric wiring.

なお、本実施形態においては、電源部（70）に直流電源を用いたが、これに限られず、交流電源又はパルス電源を用いることができる。   In the present embodiment, the DC power source is used for the power source unit (70). However, the present invention is not limited to this, and an AC power source or a pulse power source can be used.

−水浄化ユニットの運転動作−
実施形態２に係る給湯システム（10）においても、水浄化ユニット（60）が、上述したように、超音波発生部（94）を用いた制御方法によって運転されることにより、給湯タンク（41）の水が浄化される。 -Operation of water purification unit-
Also in the hot water supply system (10) according to the second embodiment, the water purification unit (60) is operated by the control method using the ultrasonic generator (94) as described above, so that the hot water supply tank (41) is operated. The water is purified.

水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、図９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、開口部（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. 9, 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９に示す状態から、電極対（64,65）へさらに直流電圧が継続して印加されると、開口部（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図１０を参照。）。この状態では、気泡（B）が開口部（74）のほぼ全域を覆う状態となって、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）内で放電が発生する。その後、超音波発生部（94）から、水中に超音波を適宜照射することにより、水中では、水酸ラジカル及び該水酸ラジカルが変化した過酸化水素が生成され、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. 9, water in the opening (74) is vaporized to form bubbles (B) (FIG. 10). See). In this state, the bubble (B) covers almost the entire area of the opening (74), and the bubble (B) is formed between the negative electrode side water in the cylindrical space (67) and the discharge electrode (64). Resistance is applied. Thereby, the potential difference between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) is maintained, and discharge is generated in the bubbles (B). Thereafter, by appropriately irradiating the water with ultrasonic waves from the ultrasonic wave generation unit (94), hydroxyl radicals and hydrogen peroxide in which the hydroxyl radicals are changed are generated in water, and these components are purified by water. Used for

〈実施形態２の一変形例〉
実施形態２においては、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口部（74）を設けているが、該蓋部（73）に複数の開口部（74）を設けてもよい。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つの開口部（74）が等間隔で配列されている。このように、蓋部（73）に複数の開口部（74）を形成することにより、各開口部（74）の近傍で、それぞれ放電を生起させることができる。 <One Variation of Embodiment 2>
In the second embodiment, one opening (74) is provided in the axial center of the disc-shaped lid (73), but a plurality of openings (74) may be provided in the lid (73). Good. 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). Thus, by forming a plurality of openings (74) in the lid (73), it is possible to cause a discharge in the vicinity of each opening (74).

《発明の実施形態３》
実施形態３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。以下には、実施形態１と異なる点を主として説明する。 << Embodiment 3 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to the third 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１２は、本発明の実施形態３に係る水浄化ユニット（60）の概略構成を示している。図１２においては、実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と同等の構成については、図２と同一の符号を付している。また、制御部（50）は、図１２においては図示を省略しているが、実際には実施形態３に係る水浄化ユニット（60）に設けられている。以下では、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と異なる点について説明する。   FIG. 12 shows a schematic configuration of a water purification unit (60) according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 12, about the structure equivalent to the water purification unit (60) which concerns on Embodiment 1, the code | symbol same as FIG. 2 is attached | subjected. Further, although not shown in FIG. 12, the control unit (50) is actually provided in the water purification unit (60) according to the third embodiment. Below, a different point from the water purification unit (60) mainly concerning Embodiment 1 is demonstrated.

実施形態３に係る水浄化ユニット（60）は、給湯タンク（41）の底部寄りの壁面上に配置された電極対（64a,65a）と、該電極対（64a,65a）と接続された高電圧発生部（電源部）（70a）と、給湯タンク（41）の底部に設置された超音波発生部（94）とを有している。   The water purification unit (60) according to Embodiment 3 includes an electrode pair (64a, 65a) disposed on a wall surface near the bottom of the hot water supply tank (41), and a height connected to the electrode pair (64a, 65a). It has a voltage generation part (power supply part) (70a) and an ultrasonic generation part (94) installed at the bottom of the hot water supply tank (41).

電極（64a）は絶縁ケーシング（71a）の内部に収納され、電極（65a）は絶縁ケーシング（71b）の内部に収納されている。電極（64a）及び電極（65a）は、それぞれ板状に形成されている。また、電極（64a）及び電極（65a）は耐腐食性が高い導電性材料により構成されている。高電圧発生部（70a）は、数キロボルト程度の電圧を電極対（64a,65a）に供給する。   The electrode (64a) is housed inside the insulating casing (71a), and the electrode (65a) is housed inside the insulating casing (71b). The electrode (64a) and the electrode (65a) are each formed in a plate shape. The electrode (64a) and the electrode (65a) are made of a conductive material having high corrosion resistance. The high voltage generator (70a) supplies a voltage of about several kilovolts to the electrode pair (64a, 65a).

絶縁ケーシング（71a,71b）は、例えばセラミックス等の絶縁材料により構成されており、図１に示す絶縁ケーシング（71）と同等の構成を有している。   The insulating casings (71a, 71b) are made of, for example, an insulating material such as ceramics, and have the same configuration as the insulating casing (71) shown in FIG.

すなわち、絶縁ケーシング（71a）は、一面（図１２では右側の面）が開放された容器状のケース本体（180a）と、該ケース本体（180a）の開放部を閉塞する板状の蓋部（73a）とを有している。また、絶縁ケーシング（71b）は、一面（図１２では左側の面）が開放された容器状のケース本体（180b）と、該ケース本体（180b）の開放部を閉塞する板状の蓋部（73b）とを有している。   That is, the insulating casing (71a) includes a container-like case main body (180a) whose one surface (the right-hand surface in FIG. 12) is opened, and a plate-like lid portion that closes the open portion of the case main body (180a) ( 73a). The insulating casing (71b) includes a container-like case body (180b) whose one surface (left surface in FIG. 12) is opened, and a plate-like lid portion (blocking the open portion of the case body (180b)). 73b).

絶縁ケーシング（71a）の蓋部（73a）には、該蓋部（73a）を厚さ方向に貫通する１つの開口部（74a）が形成されている。絶縁ケーシング（71b）の蓋部（73b）にも、該蓋部（73b）を厚さ方向に貫通する１つの開口部（74b）が形成されている。これらの開口部（74a,74b）により、電極（64a）と電極（65a）との間の電界の形成が許容されている。開口部（74a,74b）の内径は、０．０２ｍｍ以上且つ０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口部（74a,74b）は、電極対（64a,65a）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。   One opening (74a) penetrating the lid (73a) in the thickness direction is formed in the lid (73a) of the insulating casing (71a). One opening (74b) penetrating the lid (73b) in the thickness direction is also formed in the lid (73b) of the insulating casing (71b). These openings (74a, 74b) allow formation of an electric field between the electrode (64a) and the electrode (65a). The inner diameter of the openings (74a, 74b) is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less. The openings (74a, 74b) as described above constitute a current density concentration portion that increases the current density of the current path between the electrode pair (64a, 65a).

絶縁ケーシング（71a,71b）は、給湯タンク（41）内に、蓋部（73a,73b）同士が対向するように設置されている。言い換えれば、一の電極（64a）と他の電極（65a）とは互いに対向するよう配置されている。   The insulating casings (71a, 71b) are installed in the hot water supply tank (41) so that the lid portions (73a, 73b) face each other. In other words, one electrode (64a) and the other electrode (65a) are arranged to face each other.

絶縁ケーシング（71a,71b）の開口部（74a,74b）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が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71a,71b）の開口部（74a,74b）は、該開口部（74a,74b）に気相部としての気泡を形成する気相形成部として機能する。この構成により、交流電圧が電極対（64a,65a）に供給された場合に電極対（64a,65a）の間の気泡内に放電を生起させることができる。   In the openings (74a, 74b) of the insulating casing (71a, 71b), the current density in the current path increases, so that water is vaporized by Joule heat and bubbles are formed. That is, the opening (74a, 74b) of the insulating casing (71a, 71b) functions as a gas phase forming part that forms bubbles as a gas phase part in the opening (74a, 74b). With this configuration, when an AC voltage is supplied to the electrode pair (64a, 65a), a discharge can be generated in the bubbles between the electrode pair (64a, 65a).

なお、超音波発生部（94）の具体的な構成は実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と同等である。   The specific configuration of the ultrasonic generator (94) is the same as that of the water purification unit (60) according to the first embodiment.

−実施形態３の効果−
このように、実施形態３に係る給湯システムを、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示す制御方法によって運転することにより、水中の過酸化水素の濃度を所定の範囲内に保持しながら、給湯タンク（41）の水を効果的に浄化することができる。 -Effect of Embodiment 3-
In this way, by operating the hot water supply system according to Embodiment 3 by the control method shown in FIG. 6A or 6B, the concentration of hydrogen peroxide in water is maintained within a predetermined range. The water in the hot water supply tank (41) can be purified effectively.

《発明の実施形態４》
実施形態４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。以下には、実施形態１と異なる点を主として説明する。 << Embodiment 4 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to the fourth 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１３は、本発明の実施形態４に係る水浄化ユニット（60）の概略構成を示している。図１３においては、実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と同等の構成については、図２と同一の符号を付している。また、制御部（50）は、図１３においては図示を省略しているが、実際には実施形態４に係る水浄化ユニット（60）に設けられている。以下では、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と異なる点について説明する。   FIG. 13 shows a schematic configuration of a water purification unit (60) according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 13, about the structure equivalent to the water purification unit (60) which concerns on Embodiment 1, the code | symbol same as FIG. 2 is attached | subjected. Further, although not shown in FIG. 13, the control unit (50) is actually provided in the water purification unit (60) according to the fourth embodiment. Below, a different point from the water purification unit (60) mainly concerning Embodiment 1 is demonstrated.

実施形態４に係る水浄化ユニット（60）は、給湯タンク（41）の底部寄りの壁面上に配置された電極対（64,65）と、該電極対（64,65）と接続された高電圧発生部（電源部）（70b）と、給湯タンク（41）の底部に設置された超音波発生部（94）とを有している。   The water purification unit (60) according to Embodiment 4 includes an electrode pair (64, 65) disposed on a wall surface near the bottom of the hot water tank (41), and a height connected to the electrode pair (64, 65). It has a voltage generation part (power supply part) (70b) and an ultrasonic generation part (94) installed at the bottom of the hot water supply tank (41).

実施形態４に係る水浄化ユニット（60）においては、電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）が高電圧発生部（70b）の正極側及び負極側にそれぞれ接続され、高電圧発生部（70b）から電極対（64,65）に高電圧のパルス電圧が供給される。   In the water purification unit (60) according to the fourth embodiment, the electrode A (64) and the electrode B (65) are respectively connected to the positive electrode side and the negative electrode side of the high voltage generator (70b), and the high voltage generator (70b ) Is supplied to the electrode pair (64, 65).

また、電極Ａ（64）には、該電極Ａ（64）を囲む絶縁ケーシング(71)は設けられない。電極Ａ（64）及び電極Ｂ（65）は共に板状であり、給湯タンク（41）内の壁面上に、互いに対向するように設置される。但し、エアポンプ（99）によって給湯タンク（41）に外部から気体を供給してもよい。   The electrode A (64) is not provided with an insulating casing (71) surrounding the electrode A (64). The electrode A (64) and the electrode B (65) are both plate-shaped and are installed on the wall surface in the hot water supply tank (41) so as to face each other. However, gas may be supplied to the hot water supply tank (41) from the outside by the air pump (99).

さらに、水浄化ユニット（60）には、例えば給湯タンク（41）の底部等の、少なくとも電極対（64,65）の間であって、該電極対（64,65）よりも低い位置に設けられたノズル（吐出手段）（119）と、該ノズル（119）に空気等の気体を送るエアポンプ（送出手段）（99）とが設けられている。エアポンプ（99）によって給湯タンク（41）内の気体は、ノズル（119）を介して循環される。   Furthermore, the water purification unit (60) is provided at a position at least between the electrode pair (64, 65) and lower than the electrode pair (64, 65), such as the bottom of the hot water supply tank (41). There are provided a nozzle (discharge means) (119) and an air pump (delivery means) (99) for sending a gas such as air to the nozzle (119). The gas in the hot water supply tank (41) is circulated through the nozzle (119) by the air pump (99).

超音波発生部（94）の構成は、実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と同等である。超音波発生部（94）は、給湯タンク（41）の底部に設置されていてもよい。なお、給湯タンク（41）の水に超音波を照射できる限りは、任意の位置に設置可能である。   The configuration of the ultrasonic generator (94) is the same as that of the water purification unit (60) according to the first embodiment. The ultrasonic generator (94) may be installed at the bottom of the hot water tank (41). In addition, as long as an ultrasonic wave can be irradiated to the water of a hot water supply tank (41), it can install in arbitrary positions.

ノズル（119）からは、少なくとも放電処理を行う期間に、水中へ泡が吐出される。水中に泡が存在する状態で、電極対（64,65）にパルス電圧を供給することにより、泡の内部で放電が生起されて、水酸ラジカルが生成する。   From the nozzle (119), bubbles are discharged into the water at least during the discharge treatment period. By supplying a pulse voltage to the electrode pair (64, 65) in a state where bubbles are present in water, a discharge is generated inside the bubbles to generate hydroxyl radicals.

実施形態４に係る給湯システムは、実施形態１に係る給湯システムと基本的に同一の制御方法、すなわち、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示す制御方法により、放電と超音波照射とを組み合わせた水（温水）の浄化が行われる。但し、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す放電処理の期間には、高電圧発生部（70b）から電極対（64,65）へとパルス電圧が間欠的に供給され、電極対（64,65）の間には放電が間欠的に生起される。   The hot water supply system according to the fourth embodiment is basically the same control method as that of the hot water supply system according to the first embodiment, that is, the control method shown in FIG. 6 (a) or FIG. 6 (b). Purification of water (hot water) combined with is performed. However, the pulse voltage is intermittently supplied from the high voltage generator (70b) to the electrode pair (64, 65) during the discharge process shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Discharge occurs intermittently between (64, 65).

−実施形態４の効果−
実施形態４に係る水浄化ユニット（60）を有する給湯システムの構成及び制御方法によれば、電極対（64,65）の間にパルス放電を発生させる場合でも効率良く水酸ラジカルを発生させることができるので、超音波照射と組み合わせることにより、過酸化水素濃度を上昇させることなく、高い浄化能力を発揮することができる。 -Effect of Embodiment 4-
According to the configuration and control method of the hot water supply system having the water purification unit (60) according to the fourth embodiment, it is possible to efficiently generate hydroxyl radicals even when pulse discharge is generated between the electrode pair (64, 65). Therefore, by combining with ultrasonic irradiation, high purification ability can be exhibited without increasing the hydrogen peroxide concentration.

《発明の実施形態５》
実施形態５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。以下には、実施形態１と異なる点を主として説明する。 << Embodiment 5 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to Embodiment 5 is different from that of Embodiment 1 described above in the configuration of the discharge unit (62). In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

図１４は、本発明の実施形態５に係る水浄化ユニット（60）の概略構成を示している。図１４においては、実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と同等の構成については、図２と同一の符号を付している。また、制御部（50）は、図１４においては図示を省略しているが、実際には実施形態５に係る水浄化ユニット（60）に設けられている。以下では、主に実施形態１に係る水浄化ユニット（60）と異なる点について説明する。   FIG. 14 shows a schematic configuration of a water purification unit (60) according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 14, the same reference numerals as those in FIG. 2 are assigned to configurations equivalent to those of the water purification unit (60) according to the first embodiment. Further, although not shown in FIG. 14, the control unit (50) is actually provided in the water purification unit (60) according to the fifth embodiment. Below, a different point from the water purification unit (60) mainly concerning Embodiment 1 is demonstrated.

実施形態５に係る水浄化ユニット（60）は、給湯タンク（41）の底部寄りの壁面上に配置された電極対（64b,65b）と、該電極対（64b,65b）と接続された高電圧発生部（電源部）（70c）と、給湯タンク（41）の底部に設置された超音波発生部（94）とを有している。   The water purification unit (60) according to Embodiment 5 includes an electrode pair (64b, 65b) disposed on the wall surface near the bottom of the hot water tank (41), and a height connected to the electrode pair (64b, 65b). It has a voltage generation part (power supply part) (70c) and an ultrasonic generation part (94) installed at the bottom of the hot water supply tank (41).

一の電極（64b）と他の電極（65b）とは、それぞれ給湯タンク（41）の底部寄りの壁面上に互いに対向するように設置されている。   One electrode (64b) and the other electrode (65b) are installed on the wall surface near the bottom of the hot water supply tank (41) so as to face each other.

電極（64b）は、少なくとも１つの導電部（164）と、該導電部（164）を囲む絶縁部（165）とを有している。   The electrode (64b) includes at least one conductive portion (164) and an insulating portion (165) surrounding the conductive portion (164).

同様に、電極（65b）は、少なくとも１つの導電部（166）と、該導電部（166）を囲む絶縁部（167）とを有している。   Similarly, the electrode (65b) has at least one conductive part (166) and an insulating part (167) surrounding the conductive part (166).

以上のように、電極（64b）における導電部（164）の露出面、及び電極（65b）における導電部（166）の露出面の面積は共に小さいため、交流電圧を電極対（64b,65b）に供給した場合には、導電部（164,166）の表面で電流密度の集中部が形成される。このため、導電部（164,166）の各表面では水がジュール熱によって気化して泡が形成される。この泡によって、導電部（164,166）の各露出面が覆われた状態で高電圧発生部（70c）からの電圧供給を継続することにより、泡の内部で放電が生起される。   As described above, since the areas of the exposed surface of the conductive portion (164) in the electrode (64b) and the exposed surface of the conductive portion (166) in the electrode (65b) are both small, the alternating voltage is applied to the electrode pair (64b, 65b). In this case, a current density concentration portion is formed on the surface of the conductive portion (164, 166). For this reason, water is vaporized by Joule heat on each surface of the conductive portion (164, 166) to form bubbles. By continuing the voltage supply from the high voltage generator (70c) in a state where the exposed surfaces of the conductive portions (164, 166) are covered by the bubbles, a discharge is generated inside the bubbles.

なお、超音波発生部（94）の具体的な構成は実施形態１に係る給湯システム（10）と同等である。   The specific configuration of the ultrasonic generator (94) is the same as that of the hot water supply system (10) according to the first embodiment.

−実施形態５の効果−
実施形態５に係る給湯システムは、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示す制御方法を用いて運転することにより、水中の過酸化水素の濃度を所定の範囲内に保持しながら、給湯タンク（41）の水（温水）を効果的に浄化することができる。 -Effect of Embodiment 5-
The hot water supply system according to Embodiment 5 is operated using the control method shown in FIG. 6 (a) or FIG. 6 (b), thereby maintaining the concentration of hydrogen peroxide in the water within a predetermined range. Water (hot water) in the tank (41) can be effectively purified.

以上の構成によっても、電極対（64b,65b）の間での放電と超音波照射と組み合わせることにより、過酸化水素濃度を上昇させることなく、高い浄化能力を発揮することができる。   Even with the above configuration, by combining discharge between the electrode pair (64b, 65b) and ultrasonic irradiation, high purification ability can be exhibited without increasing the hydrogen peroxide concentration.

《他の実施形態》
上記の各実施形態においては、以下のような構成としてもよい。 << Other embodiments >>
In each of the above embodiments, the following configuration may be used.

〈給湯システムの構成〉
各実施形態に係る給湯システム（10）を図１５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) according to each embodiment may be other systems as shown in FIG.

具体的に、図１５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）及び給湯ユニット（40）とは異なる他のユニット（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）には、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）の始端と接続され、他端が第１循環流路（13）の終端と接続されている。   Specifically, in the hot water supply system (10) of the example shown in FIG. 15, 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). It is housed in a unit (hydrobox (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１５に示す給湯システム（10）においては、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及び図１２に示したボックス状の構成、又は図１３及び図１４に示した対向電極状の構成を採用してもよい。また、図９及び図１０に示したフランジユニット型を採用してもよい。   In the hot water supply system (10) shown in FIG. 15, the water purification unit (60) is arranged along the peripheral wall (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 adopt the box-like configuration shown in FIGS. 2 and 12, or the counter electrode-like configuration shown in FIGS. Moreover, you may employ | adopt the flange unit type | mold shown in FIG.9 and FIG.10.

図１５に示す給湯システム（10）においては、加熱熱交換器（32）により加熱された水が、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に放出される。その結果、給湯タンク（41）に貯留された水が加熱されて、温水が生成される。   In the hot water supply system (10) shown in FIG. 15, 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と共に、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. At the same time, 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、放電の放電電力を所定の値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、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。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、スパークの発生を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 discharge to a predetermined value. However, instead of the constant power control unit, a constant current control unit that controls the discharge current during discharge to be constant may be provided. When constant current control is performed, the discharge is stabilized regardless of the conductivity of water, so that the occurrence of sparks can be avoided.

また、上述した各実施形態においては、高電圧発生部（70）が直流電源の場合に、正極に放電電極（又は電極Ａ）（64）を接続し、負極に対向電極（又は電極Ｂ）（65）を接続している。しかしながら、直流電源の負極に放電電極（64）を接続し、正極に対向電極（65）を接続することにより、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, when the high voltage generator (70) is a DC power source, the discharge electrode (or electrode A) (64) is connected to the positive electrode, and the counter electrode (or electrode B) ( 65) is connected. However, by connecting the discharge electrode (64) to the negative electrode of the DC power supply and connecting the counter electrode (65) to the positive electrode, so-called negative discharge may be performed between the electrode pair (64, 65). .

〈イオン供給部の構成〉
上述した各実施形態においては、第１循環流路（13）の配管を銅管とすることにより、第１循環流路（13）の配管を、銅イオンを水中に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に、過酸化水素の存在下でフェントン反応を促進するため、水酸ラジカルの生成量を増大することができる。 <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 the piping of the 1st circulation channel (13) 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. Like copper ions, iron ions promote the Fenton reaction in the presence of hydrogen peroxide, so that 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）の配管に銅管又は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又は鉄片を浸漬したりすることにより、これらの部材をイオン供給部とすることもできる。   Further, for example, instead of using a copper pipe or an iron pipe for the pipe 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. These members can also be used as an ion supply section by immersing, for example, a copper piece or an iron piece in the water of the hot water supply tank (41).

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。   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）
30 熱源ユニット
40 給湯ユニット
41 給湯タンク
50 制御部
51 制御部
53 放電波形発生部
55 制御部
57 センサ
58 超音波波形発生部
59 増幅器
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Ａ
64a,64b 電極
65 対向電極、電極Ｂ
65a,65b 電極
65c 電極本体
65d 固定部（鍔部）
65e 内側筒部
65f 連接部
66 貫通孔
67 円柱空間
68 漏電防止材
70 電源部
70a,70b,70c 高電圧発生部
71 絶縁ケーシング
73,73a,73b 蓋部（仕切板）
74,74a,74b 開口部
76 基部
77 筒状壁部
78 環状凸部
79 先端筒部
94 超音波発生部
95 圧電セラミック
96,96a,96b 金属板
97 ケース
97a 金属ケース
99 エアポンプ
119 ノズル
164,166 導電部
165,167 絶縁部
180a,180b ケース本体
Ｓ 空間 10 Hot water supply system
13a Coil type heat exchanger
15 Supply channel (outflow channel)
30 Heat source unit
40 Hot water supply unit
41 Hot water tank
50 Control unit
51 Control unit
53 Discharge waveform generator
55 Control unit
57 sensors
58 Ultrasonic waveform generator
59 Amplifier
60 Water purification unit
62 Discharge unit (discharge section)
64 Discharge electrode, electrode A
64a, 64b electrode
65 Counter electrode, electrode B
65a, 65b electrode
65c electrode body
65d fixed part (buttock)
65e inner cylinder
65f connection
66 Through hole
67 Cylindrical space
68 Leakage prevention material
70 Power supply
70a, 70b, 70c High voltage generator
71 Insulation casing
73,73a, 73b Lid (partition plate)
74,74a, 74b opening
76 Base
77 Tubular wall
78 Annular projection
79 Tip tube
94 Ultrasonic generator
95 Piezoelectric ceramic
96,96a, 96b Metal plate
97 cases
97a metal case
99 Air pump
119 nozzle
164,166 Conductive part
165,167 insulation
180a, 180b Case body S Space

Claims (13)

温水が貯留される給湯タンク（41）と、上記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であって、
上記水浄化ユニット（60）は、上記給湯タンク（41）の水中で放電を生起する電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）を有する放電部（62）と、該電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に電圧を印加する電源（70,70a,70b,70c）と、超音波発生部（94）とを有し、
上記水浄化ユニット（60）は、上記放電によって上記給湯タンク（41）の水中に水酸ラジカルを生成するように構成され、
上記超音波発生部（94）は、超音波を上記水中に照射することにより、該水中に生成した水酸ラジカルが変化して生成する過酸化水素を水酸ラジカルに変換することを特徴とする給湯システム。 A hot water supply tank (41) for storing hot water, a hot water flow path (15) for discharging 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 equipped with
The water purification unit (60) includes a discharge unit (62) having an electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) that generates discharge in the water of the hot water supply tank (41), and the electrode pair ( 64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) having a power source (70, 70a, 70b, 70c) for applying a voltage to the ultrasonic generator (94),
The water purification unit (60) is configured to generate hydroxyl radicals in the water of the hot water supply tank (41) by the discharge,
The ultrasonic generator (94) is characterized in that by irradiating ultrasonic waves into the water, the hydroxyl radicals generated in the water change to convert the hydrogen peroxide generated into the hydroxyl radicals. Hot water system. 請求項１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). 請求項２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). 請求項１から３の何れか１つにおいて、
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（65d）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 (65d) fixed to the wall surface of the hot water supply tank (41). 請求項４において、
上記放電ユニット（62）の対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65c）と、該電極本体（65c）から径方向外方へ突出する上記固定部（65d）としての鍔部（65d）とを有し、
上記鍔部（65d）は、対向電極（65）の電極本体（65c）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（65c）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 main body (65c) and a flange portion (65d) as the fixing portion (65d) protruding radially outward from the electrode main body (65c). )
The flange part (65d) is an intermediate part in the axial direction of the electrode body (65c) so that a part of the electrode body (65c) of the counter electrode (65) is immersed in the hot water tank (41). A hot water supply system characterized in that it is formed. 請求項５において、
上記対向電極（65）は、電極本体（65c）よりも小径の内側筒部（65e）と、該内側筒部（65e）と電極本体（65c）との間に亘って形成される連接部（65f）とを有し、
内側筒部（65e）及び連接部（65f）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（65e）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 (65e) having a smaller diameter than the electrode main body (65c), and a connecting portion (between the inner cylindrical portion (65e) and the electrode main body (65c)). 65f)
The inner cylindrical portion (65e) and the connecting portion (65f) are configured to be immersed in water in the hot water supply 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).
A hot water supply system, characterized in that the discharge electrode (64) and the inner cylinder part (65e) of the counter electrode are positioned on both sides of the partition plate (73). 請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフを制御する第１制御部（51）と、
上記超音波発生部（94）の動作を制御する第２制御部（55）とをさらに備え、
上記第１制御部（51）及び上記第２制御部（55）は、上記給湯タンク（41）の上記水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフ及び上記超音波発生部（94）の動作をそれぞれ制御することを特徴とする給湯システム。 In any one of Claims 1-3,
A first controller (51) for controlling on / off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b);
A second control unit (55) for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94),
The first control unit (51) and the second control unit (55) are arranged so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water supply tank (41) does not exceed a predetermined upper limit value. (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) The hot water supply system characterized by controlling on / off of the voltage applied to each, and operation | movement of the said ultrasonic generation part (94), respectively. 請求項７において、
上記給湯タンク（41）の上記水中に含まれる過酸化水素の濃度をモニタするセンサ（57）をさらに備え、
上記第１制御部（51）は、上記センサ（57）によるモニタ結果に応じて上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフを制御し、
上記第２制御部（55）は、上記センサ（57）によるモニタ結果に応じて上記超音波発生部（94）の動作を制御することを特徴とする給湯システム。 In claim 7,
A sensor (57) for monitoring the concentration of hydrogen peroxide contained in the water of the hot water tank (41);
The first control unit (51) controls on or off of a voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) according to a monitoring result by the sensor (57),
The hot water supply system, wherein the second control unit (55) controls the operation of the ultrasonic wave generation unit (94) in accordance with a monitoring result by the sensor (57). 請求項８において、
少なくとも上記水中の過酸化水素の濃度が上記上限値を越えた場合には、上記第１制御部（51）が上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧をオフにして上記放電を停止させると共に、上記第２制御部（55）が上記超音波発生部（94）を動作させることを特徴とする給湯システム。 In claim 8,
When at least the concentration of hydrogen peroxide in the water exceeds the upper limit, the voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) by the first controller (51) The hot water supply system is characterized in that the discharge is stopped by turning it off, and the second control unit (55) operates the ultrasonic wave generation unit (94). 請求項７から９の何れか１つにおいて、
上記第２制御部（55）は、上記給湯タンク（41）の上記水中に含まれる過酸化水素の濃度が上記上限値よりも低い所定の下限値を超える期間に、上記超音波発生部（94）をオン状態にすることを特徴とする給湯システム。 In any one of claims 7 to 9,
The second control unit (55) includes the ultrasonic generator (94) during a period in which the concentration of hydrogen peroxide contained in the water of the hot water supply tank (41) exceeds a predetermined lower limit value lower than the upper limit value. ) Is turned on. 請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフの制御、及び上記超音波発生部（94）の動作の制御を行う制御部をさらに備え、
上記制御部は、上記給湯タンク（41）の上記水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えないように、上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧のオン又はオフ、及び上記超音波発生部（94）の動作を制御することを特徴とする給湯システム。 In any one of Claims 1-3,
A control unit for controlling on / off of the voltage applied to the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) and for controlling the operation of the ultrasonic wave generation unit (94);
The controller controls the electrode pair (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) so that the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water tank (41) does not exceed a predetermined upper limit. A hot water supply system for controlling on / off of a voltage to be applied and operation of the ultrasonic generator (94). 請求項１１において、
上記制御部は、上記給湯タンク（41）の上記水中に含まれる過酸化水素の濃度が所定の上限値を超えた場合には、上記電極対（64,64a,64b,65,65a,65b）に印加する電圧をオフにして上記放電を停止させる一方、上記水中に含まれる過酸化水素の濃度が上記上限値よりも低い所定の下限値を超える期間に、上記超音波発生部（94）をオン状態にすることを特徴とする給湯システム。 In claim 11,
When the concentration of hydrogen peroxide contained in the water in the hot water supply tank (41) exceeds a predetermined upper limit value, the control unit (64, 64a, 64b, 65, 65a, 65b) The ultrasonic generator (94) is turned off during a period in which the concentration of hydrogen peroxide contained in the water exceeds a predetermined lower limit value lower than the upper limit value while the voltage applied to is turned off to stop the discharge. A hot water supply system that is turned on. 請求項１から１２の何れか１つにおいて、
上記給湯タンク（41）の水中に泡を吐出する吐出手段（119）と、
上記吐出手段（119）に気体を送る送出手段（99）とをさらに備え、
上記電極対（64,65）は、板状であって、互いに対向するように配置されており、
上記電源（70）は、上記電極対（64,65）にパルス電圧を印加し、
上記吐出手段（119）は、上記電極対（64,65）の間であって、上記給湯タンク（41）の底部に配置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 12,
A discharge means (119) for discharging bubbles into the water of the hot water tank (41);
A delivery means (99) for sending gas to the discharge means (119);
The electrode pair (64, 65) is plate-shaped and arranged so as to face each other.
The power source (70) applies a pulse voltage to the electrode pair (64, 65),
The hot water supply system, wherein the discharge means (119) is disposed between the electrode pair (64, 65) and at the bottom of the hot water supply tank (41).
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