JP2014066479A - Temperature control water feeder - Google Patents

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Yutaka Shibata
豊 柴田
Kaori Yoshida
かおり 吉田
Isao Fujinami
功 藤波
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent etching of electrodes by reversion of polarity in a temperature control water feeder with an electrolyser.SOLUTION: A temperature control water feeder comprises: a water heat exchanger heating water; an electrolyser for removing composition of scale included in water sent to the water heat exchanger; and a control unit. The electrolyser comprises: a container 47 having a water inlet 43 and a water outlet 45, and an electrode pair 49 provided within the container 47. When polarity of the electrode pair 49 is reversed, the control unit stops electric conduction to the electrode pair 49, and executes a reversal of polarity control reversing the polarity of the electrode pair 49 and starting the electric conduction to the electrode pair 49 after passing through a waiting step preserving electric conduction stopped state.

Description

本発明は、電気分解装置を備えるヒートポンプ給湯機、ヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などの温度調節水供給機に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature-controlled water supply device such as a heat pump water heater, a heat pump hot water heater, a combustion hot water heater, an electric water heater, a cooling tower and the like provided with an electrolyzer.

水道水や地下水には、スケールの発生原因となるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの成分(スケール成分)が含まれている。したがって、給湯機などの温度調節水供給機においては、カルシウム塩(例えば炭酸カルシウム)、マグネシウム塩などのスケールが析出することがある。温度調節水供給機の水熱交換器では水が加熱されて水の温度が高くなるので、特にスケールが析出しやすい。スケールが水熱交換器における管の内面に析出して堆積すると、水熱交換器の伝熱性能が低下する、管の流路が狭くなるなどの問題が生じることがある。   Tap water and groundwater contain components (scale components) such as calcium ions and magnesium ions that cause scales. Therefore, in a temperature-controlled water supply device such as a water heater, scales such as calcium salt (for example, calcium carbonate) and magnesium salt may be deposited. In the water heat exchanger of the temperature-controlled water supply machine, water is heated and the temperature of the water is increased, so that scale is particularly likely to precipitate. If the scale is deposited and deposited on the inner surface of the pipe in the water heat exchanger, there may be a problem that the heat transfer performance of the water heat exchanger is lowered or the flow path of the pipe is narrowed.

したがって、水熱交換器においてスケールが付着するのを防止するために、電気分解によってスケール成分を除去する技術が提案されている。水道水、地下水などの電気分解を行うと、陰極側で炭酸カルシウム等のスケールが析出する。析出したスケールの一部は水中に留まるが、他の一部は電極(陰極)表面に付着する。電極表面に付着したスケールは、電気抵抗増加の要因となるので、水中のスケール成分の除去効率を低下させる。また、電極表面におけるスケール付着量が増加すると電極間の閉塞を引き起こす可能性がある。電極表面に付着したスケールは、通常、電極の極性を反転して通電することによって溶解し、電極表面から除去される。   Therefore, in order to prevent scale from adhering in the water heat exchanger, a technique for removing scale components by electrolysis has been proposed. When electrolysis of tap water, groundwater, etc., scales such as calcium carbonate are deposited on the cathode side. A part of the deposited scale remains in water, while the other part adheres to the electrode (cathode) surface. The scale adhering to the electrode surface causes an increase in electrical resistance, thus reducing the removal efficiency of scale components in water. Further, when the amount of scale adhesion on the electrode surface increases, there is a possibility of causing clogging between the electrodes. The scale adhering to the electrode surface is usually dissolved and removed from the electrode surface by energizing the electrode with the polarity reversed.

特許第4471048号公報Japanese Patent No. 4447148 特表2006−027825号公報JP 2006-027825 A

しかしながら、電極の極性が反転されるときに電極の腐食が促進されるという問題があり、極性の反転が周期的に実行されると、短期間で電極の交換が必要になる。   However, there is a problem that the corrosion of the electrode is promoted when the polarity of the electrode is reversed, and if the polarity reversal is periodically performed, the electrode needs to be replaced in a short period of time.

本発明の目的は、電気分解装置を備える温度調節水供給機において、極性の反転による電極の腐食を抑制することである。   The objective of this invention is suppressing the corrosion of the electrode by polarity reversal in a temperature control water supply machine provided with an electrolyzer.

(1) 本発明の温度調節水供給機は、水を加熱するための水熱交換器(21)と、水入口(43)及び水出口(45)を有する容器(47)と前記容器(47)内に設けられた電極対(49)とを有し、前記水熱交換器(21)に送る水に含まれるスケール成分を除去するための電気分解装置(41)と、制御部(33)と、を備える。前記制御部(33)は、前記電極対(49)の極性を反転する場合、前記電極対(49)への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、前記電極対(49)の極性を反転して前記電極対(49)への通電を開始する極性反転制御を実行する。   (1) The temperature-controlled water feeder of the present invention comprises a water heat exchanger (21) for heating water, a container (47) having a water inlet (43) and a water outlet (45), and the container (47 ) And an electrolysis device (41) for removing scale components contained in water sent to the water heat exchanger (21), and a control unit (33). And comprising. When the polarity of the electrode pair (49) is reversed, the control unit (33) stops energization of the electrode pair (49), and after passing through a standby step in which the energization stop state is maintained, Polarity reversal control for inverting the polarity of (49) and starting energization of the electrode pair (49) is executed.

仮に、通電状態のままで極性が反転されたり、電極対の極性が反転されると同時に電極対への通電が開始されたりすると、電極がダメージを受けやすい(電極が腐食されやすい)。そこで、本発明では、電極対(49)の極性が反転される場合、従来のように通電状態で極性を反転するという構成を採用せず、電極対(49)への通電を一旦停止するという構成を採用している。これにより、電極へのダメージを低減することができる(電極の腐食を抑制できる)ので、電極の寿命を長くすることができる。   If the polarity is reversed in the energized state, or the energization of the electrode pair is started at the same time as the polarity of the electrode pair is reversed, the electrode is easily damaged (the electrode is easily corroded). Therefore, in the present invention, when the polarity of the electrode pair (49) is reversed, the configuration in which the polarity is reversed in the energized state as in the prior art is not adopted, and the energization to the electrode pair (49) is temporarily stopped. The configuration is adopted. Thereby, damage to the electrode can be reduced (corrosion of the electrode can be suppressed), so that the life of the electrode can be extended.

しかも、本発明では、制御部(33)は、電極対(49)への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、電極対(49)の極性を反転して前記電極対(49)への通電を開始する制御を実行する。このような待機ステップを含む極性反転制御を採用する理由は次の通りである。   Moreover, in the present invention, the control unit (33) stops energization to the electrode pair (49), and after passing through a standby step in which the energization stop state is maintained, the polarity of the electrode pair (49) is reversed to Control for starting energization of the electrode pair (49) is executed. The reason why the polarity inversion control including such a standby step is employed is as follows.

極性が反転される場合、通電が一旦停止されたとしても、水中の電解質の作用によってすぐには電位がゼロにならない。本発明では、容器(47)内の水の電位がよりゼロに近づいた状態で電極対(49)への通電を再開するために待機ステップを採用しており、これにより、通電停止後すぐに極性が反転されて通電が開始される場合に比べて電極の腐食を抑制する効果をより高めることができる。待機ステップの具体例としては、以下のような制御が挙げられる。   When the polarity is reversed, even if the energization is stopped, the potential does not immediately become zero due to the action of the electrolyte in the water. In the present invention, a standby step is adopted in order to resume energization of the electrode pair (49) in a state where the electric potential of water in the container (47) is closer to zero. Compared with the case where the polarity is reversed and energization is started, the effect of suppressing the corrosion of the electrode can be further enhanced. Specific examples of the standby step include the following control.

(2) 例えば、前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、前記容器(47)内の水を排出し、前記容器(47)内に再度水を入れることによって前記容器(47)内の水を入れ替える動作が終わるまで通電停止状態を維持する。   (2) For example, in the standby step, the control unit (33) drains the water in the container (47), and puts the water in the container (47) again to refill the container (47). The energization stop state is maintained until the operation of replacing water is completed.

この制御例では、容器(47)内の水を一旦排出し、再度容器(47)内に水を入れるという簡単な動作を実行するだけで入れ替え後の容器(47)内の水は電位がゼロに近い状態となる。そして、その後、電極対(49)の極性が反転されて通電が開始されるので、電極の腐食を抑制できる。   In this control example, the water in the container (47) after replacement is simply executed by simply discharging the water in the container (47) and then putting water into the container (47) again. It becomes a state close to. And after that, since the polarity of an electrode pair (49) is reversed and electricity supply is started, corrosion of an electrode can be suppressed.

(3) 例えば、前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、所定時間が経過するまで通電停止状態を維持してもよい。   (3) For example, the control unit (33) may maintain the energization stop state until a predetermined time elapses in the standby step.

この制御例では、電極対(49)の極性が反転される場合、電極対(49)への通電が停止されてから前記所定時間が経過するまでは通電が再開されない。したがって、極性の反転前に容器(47)内の水の入れ替えが行われない場合であっても、前記所定時間が経過する間に水の電位はゼロにより近づくことになる。よって、この制御例では、通電停止後すぐに極性が反転されて通電が開始される場合に比べて電極の腐食を抑制する効果をより高めることができる。   In this control example, when the polarity of the electrode pair (49) is reversed, the energization is not resumed until the predetermined time elapses after the energization to the electrode pair (49) is stopped. Therefore, even if the water in the container (47) is not replaced before the polarity is reversed, the potential of the water approaches zero while the predetermined time elapses. Therefore, in this control example, the effect of suppressing the corrosion of the electrode can be further enhanced as compared with the case where the polarity is reversed immediately after the energization is stopped and the energization is started.

(4) 上記(3)の制御例の場合、前記所定時間が5分〜20分の範囲内の時間であるのが好ましい。この態様では、電極対(49)の極性が反転される場合、電極対(49)への通電が一旦停止され、5分以上経過した後、電極対(49)の極性が反転されて電極対(49)への通電が開始される。したがって、極性の反転前に容器(47)内の水の入れ替えが行われない場合であっても、5分以上経過する間に水の電位はほぼゼロになる。よって、この態様では、電極の腐食を抑制する効果がより確実に得られる。また、前記所定時間が20分を超える場合には、それ以降、水の電位の変化があまり期待できないので、待機時間の無駄を省くために前記所定時間は20分以下に設定されるのが好ましい。   (4) In the case of the control example (3), it is preferable that the predetermined time is within a range of 5 minutes to 20 minutes. In this aspect, when the polarity of the electrode pair (49) is reversed, the energization to the electrode pair (49) is temporarily stopped, and after 5 minutes or more have elapsed, the polarity of the electrode pair (49) is reversed and the electrode pair (49) is reversed. Energization to (49) is started. Therefore, even if the water in the container (47) is not replaced before the polarity is reversed, the potential of the water becomes almost zero during the elapse of 5 minutes or more. Therefore, in this aspect, the effect of suppressing the corrosion of the electrode can be obtained more reliably. In addition, when the predetermined time exceeds 20 minutes, the change in the electric potential of the water cannot be expected so much thereafter. Therefore, the predetermined time is preferably set to 20 minutes or less in order to avoid waste of waiting time. .

(5) 例えば、前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、前記水入口(43)から前記容器(47)内に水を流入させて前記容器(47)内の水を前記水出口(45)から順次流出させることによって前記容器(47)内の水を入れ替える動作が終わるまで通電停止状態を維持し、且つ前記水出口(45)から流出する水の前記水熱交換器(21)への送水を停止してもよい。   (5) For example, in the standby step, the control unit (33) causes water to flow into the container (47) from the water inlet (43), and causes the water in the container (47) to flow into the water outlet ( 45), the energization stop state is maintained until the operation of replacing the water in the container (47) is completed by sequentially flowing out from the water outlet (45), and the water flowing out from the water outlet (45) is transferred to the water heat exchanger (21). You may stop water supply.

この制御例では、上記(2)の制御例のように容器(47)内の水を一旦排出するのではなく、水入口(43)から容器(47)内に水を流入させて容器(47)内の水を水出口(45)から順次流出させる。そして、容器(47)内の水の一部又は全部が入れ替えられると、容器(47)内の水は電位がゼロにより近づくことになる。その後、電極対(49)の極性が反転されて通電が開始されるので、電極の腐食を抑制できる。   In this control example, the water in the container (47) is not temporarily discharged as in the control example in (2) above, but water is allowed to flow into the container (47) from the water inlet (43). The water in) is sequentially discharged from the water outlet (45). And if a part or all of the water in a container (47) is replaced, the electric potential of the water in a container (47) will approach zero. Thereafter, since the polarity of the electrode pair (49) is reversed and energization is started, corrosion of the electrode can be suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、電気分解装置を備える温度調節水供給機において、極性の反転による電極の腐食を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, corrosion of the electrode due to polarity reversal can be suppressed in the temperature-controlled water supply device including the electrolyzer.

本発明の一実施形態に係るヒートポンプ給湯機を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the heat pump water heater concerning one embodiment of the present invention. 前記ヒートポンプ給湯機に用いられる電気分解装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electrolyzer used for the said heat pump water heater. (A)は、前記電気分解装置を鉛直方向又は水平方向に平行な平面で切断したときの断面図であり、実施形態における極性反転制御の制御例1について説明するための図である。(B)は、参考例における電極対の極性を反転させる制御について説明するための図である。(A) is sectional drawing when the said electrolyzer is cut | disconnected by the plane parallel to a perpendicular direction or a horizontal direction, and is a figure for demonstrating the control example 1 of polarity inversion control in embodiment. (B) is a figure for demonstrating the control which reverses the polarity of the electrode pair in a reference example. (A)−(D)は、極性反転制御の制御例2について説明するための図である。(A)-(D) is a figure for demonstrating the control example 2 of polarity inversion control. (A)−(C)は、極性反転制御の制御例2について説明するための図であり、図4(A)−(D)に示すステップにつづくステップを示している。(A)-(C) is a figure for demonstrating the control example 2 of polarity inversion control, and has shown the step following the step shown to FIG. 4 (A)-(D). (A)−(C)は、極性反転制御の制御例3について説明するための図である。(A)-(C) is a figure for demonstrating the control example 3 of polarity inversion control. 前記電気分解装置の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the said electrolyzer. 前記電気分解装置を備えた冷却塔、燃焼式給湯機又は電気温水機の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the cooling tower provided with the said electrolyzer, a combustion type water heater, or an electric water heater.

以下、本発明の一実施形態に係る温度調節水供給機(温度調節された水を供給する装置)について図面を参照しながら説明する。温度調節水供給機としては、ヒートポンプ給湯機、ヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などが例示できるが、以下では主にヒートポンプ給湯機について説明する。   Hereinafter, a temperature-controlled water supply device (device for supplying temperature-controlled water) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Examples of the temperature-controlled water supply machine include a heat pump water heater, a heat pump hot water heater, a combustion hot water heater, an electric water heater, a cooling tower, and the like. Hereinafter, the heat pump water heater will be mainly described.

<ヒートポンプ給湯機>
図1に示すように、本実施形態に係るヒートポンプ給湯機11は、冷媒回路10aと、貯湯回路10bとを備えている。冷媒回路10aは、圧縮機19、水熱交換器21、膨張機構としての電動膨張弁23、空気熱交換器25、及びこれらを接続する冷媒配管を含む。貯湯回路10bは、タンク15、ポンプ31、電気分解装置41、水熱交換器21、及びこれらを接続する導水路27,29を含む。水熱交換器21は、2つの流路を有し、一方の流路は、冷媒回路10aに接続されており、他方の流路は、貯湯回路10bに接続されている。冷媒回路10a及び貯湯回路10bの運転は、制御部32によって制御される。
<Heat pump water heater>
As shown in FIG. 1, the heat pump water heater 11 according to the present embodiment includes a refrigerant circuit 10a and a hot water storage circuit 10b. The refrigerant circuit 10a includes a compressor 19, a water heat exchanger 21, an electric expansion valve 23 as an expansion mechanism, an air heat exchanger 25, and a refrigerant pipe connecting them. The hot water storage circuit 10b includes a tank 15, a pump 31, an electrolyzer 41, a water heat exchanger 21, and water conduits 27 and 29 for connecting them. The water heat exchanger 21 has two flow paths, one flow path is connected to the refrigerant circuit 10a, and the other flow path is connected to the hot water storage circuit 10b. The operation of the refrigerant circuit 10a and the hot water storage circuit 10b is controlled by the control unit 32.

圧縮機19、水熱交換器21、電動膨張弁23及び空気熱交換器25はヒートポンプユニット13内に設けられている。タンク15及びポンプ31は、貯湯ユニット17内に設けられている。導水路27,29は、タンク15の水を水熱交換器21に送る入水配管27と、水熱交換器21と熱交換して加熱された水をタンク15に戻す出湯配管29とを含む。   The compressor 19, the water heat exchanger 21, the electric expansion valve 23, and the air heat exchanger 25 are provided in the heat pump unit 13. The tank 15 and the pump 31 are provided in the hot water storage unit 17. The water conduits 27 and 29 include a water inlet pipe 27 that sends water from the tank 15 to the water heat exchanger 21, and a hot water outlet pipe 29 that returns water heated by exchanging heat with the water heat exchanger 21 to the tank 15.

ポンプ31は、貯湯回路10bにおいて水を送るためのものであり、本実施形態では入水配管27に設けられているが、ポンプ31の配設位置はこれに限定されない。ポンプ31の運転により、タンク15内の水は、タンク15の下部から流出し、入水配管27、水熱交換器21および出湯配管29の順に送られて、タンク15の上部に戻る。   The pump 31 is for sending water in the hot water storage circuit 10b. In the present embodiment, the pump 31 is provided in the incoming water pipe 27. However, the arrangement position of the pump 31 is not limited to this. By the operation of the pump 31, the water in the tank 15 flows out from the lower part of the tank 15, is sent in the order of the incoming water pipe 27, the water heat exchanger 21 and the hot water outlet 29, and returns to the upper part of the tank 15.

本実施形態では、冷媒回路10aを循環する冷媒として二酸化炭素を用いているが、これに限定されない。冷媒回路10aを循環する冷媒は、水熱交換器21において貯湯回路10bを循環する水と熱交換してこの水を加熱し、空気熱交換器25において外気と熱交換して外気から熱を吸収する。   In the present embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 10a, but the present invention is not limited to this. The refrigerant circulating in the refrigerant circuit 10a exchanges heat with water circulating in the hot water storage circuit 10b in the water heat exchanger 21 to heat the water, and heat exchange with outside air in the air heat exchanger 25 absorbs heat from the outside air. To do.

タンク15には給水配管37と給湯配管35とが接続されている。給湯配管35は、タンク15の上部に接続されている。この給湯配管35は、タンク15内に貯留された高温の水を取り出して浴槽などへ給湯するために設けられている。給水配管37は、タンク15の底部に接続されている。この給水配管37は、給水源からタンク15内に低温の水を給水するために設けられている。タンク15へ水を給水する給水源としては、例えば水道水や、井戸水などの地下水を利用することができる。本実施形態の給湯機11は、給湯配管35から給湯された水をタンク15に戻さない一過式の給湯機であるが、これに限定されない。   A water supply pipe 37 and a hot water supply pipe 35 are connected to the tank 15. The hot water supply pipe 35 is connected to the upper part of the tank 15. The hot water supply pipe 35 is provided to take out hot water stored in the tank 15 and supply hot water to a bathtub or the like. The water supply pipe 37 is connected to the bottom of the tank 15. The water supply pipe 37 is provided to supply low-temperature water from the water supply source into the tank 15. As a water supply source for supplying water to the tank 15, for example, tap water or ground water such as well water can be used. The water heater 11 of the present embodiment is a transient water heater that does not return the hot water supplied from the hot water supply pipe 35 to the tank 15, but is not limited thereto.

電気分解装置41は、水熱交換器21に送る水に含まれるスケール成分を除去する機能を有する。電気分解装置41は、入水配管27における水熱交換器21よりも上流側の位置で且つポンプ31の下流側の位置に設けられている。電気分解装置41の詳細については後述する。   The electrolyzer 41 has a function of removing scale components contained in the water sent to the water heat exchanger 21. The electrolyzer 41 is provided at a position upstream of the water heat exchanger 21 in the water inlet pipe 27 and at a position downstream of the pump 31. Details of the electrolyzer 41 will be described later.

制御部32は、中央演算処理装置33やメモリ34などを有する例えばマイクロコンピュータによって構成されている。メモリ34には、タンク15内の水を沸き上げる沸上げ運転(通常運転)のスケジュール、後述する極性反転制御の運転条件などが記憶されている。制御部32は、そのスケジュールに基づいて通常運転を実行するとともに、通常運転後に極性反転制御を実行する。通常運転は、スケジュールされた時期以外の時期においても必要に応じて実行される場合もある。通常運転は、例えば水使用量の少ない夜間の時間帯、電気料金が低い時間帯などに実行されるようにスケジュールされているのが好ましいが、これに限定されない。   The control unit 32 is configured by, for example, a microcomputer having a central processing unit 33, a memory 34, and the like. The memory 34 stores a schedule of a boiling operation (normal operation) for boiling water in the tank 15, an operation condition for polarity reversal control described later, and the like. The control unit 32 performs normal operation based on the schedule and performs polarity reversal control after the normal operation. The normal operation may be executed as necessary even at a time other than the scheduled time. It is preferable that the normal operation is scheduled to be executed, for example, at night time when the amount of water used is low, or when the electricity rate is low, but is not limited thereto.

通常運転時には、電気分解装置41において陰極として機能する電極の表面にスケールが析出し付着する。極性反転制御は、電極表面に付着したスケールを除去するために実行される。通常運転及び極性反転制御の詳細については後述する。   During normal operation, scale deposits and adheres to the surface of the electrode functioning as the cathode in the electrolysis apparatus 41. Polarity reversal control is performed to remove scale attached to the electrode surface. Details of normal operation and polarity reversal control will be described later.

本実施形態のヒートポンプ給湯機11は、一過式の給湯機である。この一過式の給湯機11では、給湯配管35から給湯された水(湯)は、ユーザーによって使用され、タンク15には戻らない。したがって、タンク15から給湯配管35を通じて給湯された水量とほぼ同じ量の水が給水源から給水配管37を通じてタンク15に給水される。すなわち、タンク15には、水道水や井戸水などの給水源からスケール成分を含む水がタンク15に補充される頻度が高く、補充される量も多い。したがって、一過式のヒートポンプ給湯機の場合には、循環式の冷却水循環装置や循環式の給湯機に比べて、効率よくスケール成分を除去する必要がある。   The heat pump water heater 11 of the present embodiment is a transient water heater. In the transient hot water heater 11, the water (hot water) supplied from the hot water supply pipe 35 is used by the user and does not return to the tank 15. Accordingly, the same amount of water supplied from the tank 15 through the hot water supply pipe 35 is supplied to the tank 15 from the water supply source through the water supply pipe 37. That is, the tank 15 is frequently replenished with water containing scale components from a water supply source such as tap water or well water, and the amount of replenishment is also large. Therefore, in the case of a transient heat pump water heater, it is necessary to remove scale components more efficiently than a circulating cooling water circulation device or a circulating water heater.

次に、ヒートポンプ給湯機11の動作について説明する。タンク15内の水を沸上げる通常運転では、制御部32は、ヒートポンプユニット13の圧縮機19を駆動させ、電動膨張弁23の開度を調節するとともに、貯湯ユニット17のポンプ31を駆動させる。これにより、図1に示すように、タンク15の底部に設けられた出水口からタンク15内の低温の水が入水配管27を通じて水熱交換器21に送られ、水熱交換器21において加熱される。加熱された高温の水は出湯配管29を通じてタンク15の上部に設けられた入水口からタンク15内に戻される。これにより、タンク15内には、その上部から順に高温の水が貯湯される。   Next, the operation of the heat pump water heater 11 will be described. In the normal operation of boiling water in the tank 15, the control unit 32 drives the compressor 19 of the heat pump unit 13 to adjust the opening degree of the electric expansion valve 23 and drives the pump 31 of the hot water storage unit 17. Thereby, as shown in FIG. 1, low-temperature water in the tank 15 is sent to the water heat exchanger 21 through the inlet pipe 27 from the water outlet provided at the bottom of the tank 15, and is heated in the water heat exchanger 21. The The heated high-temperature water is returned into the tank 15 from a water inlet provided in the upper part of the tank 15 through the hot water supply pipe 29. Thereby, hot water is stored in the tank 15 in order from the upper part.

<電気分解装置>
図2は、電気分解装置41を示す斜視図である。図3(A)は、図2の電気分解装置41を鉛直方向に平行な平面で切断した断面図である。図2及び図3(A)に示すように、電気分解装置41は、水入口43及び水出口45を有する容器47と、容器47内に収容された複数の電極51,52とを備える。複数の電極51,52は、複数の第1電極51と複数の第2電極52とを含む。
<Electrolysis device>
FIG. 2 is a perspective view showing the electrolyzer 41. FIG. 3A is a cross-sectional view of the electrolyzer 41 of FIG. 2 cut along a plane parallel to the vertical direction. As shown in FIGS. 2 and 3A, the electrolyzer 41 includes a container 47 having a water inlet 43 and a water outlet 45, and a plurality of electrodes 51 and 52 accommodated in the container 47. The plurality of electrodes 51 and 52 include a plurality of first electrodes 51 and a plurality of second electrodes 52.

複数の第1電極51及び複数の第2電極52は、第1電極51と第2電極52が交互に配置されるように、一方向(電極の厚さ方向)に配列されている。隣り合う電極51,52は、電極対49を構成している。電極対49の一方の電極が陽極として機能し、他方の電極が陰極として機能するように、複数の電極51,52が電源53に接続されている。電源53としては、例えば直流電源が用いられる。本実施形態では、複数の第1電極51及び複数の第2電極52は、電源53に対して並列に接続されているが、これに限定されない。   The plurality of first electrodes 51 and the plurality of second electrodes 52 are arranged in one direction (electrode thickness direction) such that the first electrodes 51 and the second electrodes 52 are alternately arranged. Adjacent electrodes 51 and 52 constitute an electrode pair 49. A plurality of electrodes 51 and 52 are connected to a power source 53 so that one electrode of the electrode pair 49 functions as an anode and the other electrode functions as a cathode. As the power source 53, for example, a DC power source is used. In the present embodiment, the plurality of first electrodes 51 and the plurality of second electrodes 52 are connected in parallel to the power source 53, but are not limited thereto.

図3(A)に示すように、電気分解装置41は、各電極対49の極性を反転させるための反転機構63を備えている。反転機構63は、制御部32により制御される。反転機構63は、接点切換部71と接点切換部72とを有しており、接点切換部71の接点及び接点切換部72の接点が切り換えられることによって電極51,52の極性を反転させることができる。   As shown in FIG. 3A, the electrolyzer 41 includes a reversing mechanism 63 for reversing the polarity of each electrode pair 49. The reversing mechanism 63 is controlled by the control unit 32. The reversing mechanism 63 includes a contact switching unit 71 and a contact switching unit 72, and the polarity of the electrodes 51 and 52 can be reversed by switching the contact of the contact switching unit 71 and the contact switching unit 72. it can.

具体的に、反転機構63が図3(A)において左側に示す状態(第1通電状態X)のときには、電極対49に通電される。この第1通電状態Xでは、複数の第1電極51は電源53の負極につながり、複数の第2電極52は電源53の正極につながる。また、反転機構63が図3(A)において右側に示す状態(第2通電状態Z)のときにも、電極対49に通電される。この第2通電状態Zでは、複数の第1電極51は電源53の正極につながり、複数の第2電極52は電源53の負極につながっており、第1通電状態Xから電極対49の極性が反転している。また、反転機構63が図3(A)において真ん中に示す状態(通電停止状態Y)のときには、電極対49への通電が停止される。   Specifically, the electrode pair 49 is energized when the reversing mechanism 63 is in the state shown on the left side in FIG. In the first energization state X, the plurality of first electrodes 51 are connected to the negative electrode of the power supply 53, and the plurality of second electrodes 52 are connected to the positive electrode of the power supply 53. The electrode pair 49 is also energized when the reversing mechanism 63 is in the state shown on the right side (second energization state Z) in FIG. In the second energization state Z, the plurality of first electrodes 51 are connected to the positive electrode of the power supply 53, the plurality of second electrodes 52 are connected to the negative electrode of the power supply 53, and the polarity of the electrode pair 49 is changed from the first energization state X. Inverted. When the reversing mechanism 63 is in the state shown in the middle in FIG. 3A (energization stop state Y), the energization to the electrode pair 49 is stopped.

各電極は、耐食性に優れた材料により形成されている。各電極を主に構成する材料としては、白金、チタンなどが例示できる。具体的には次の通りである。例えば、各電極は、少なくとも表面が白金を主成分とする材料により形成されているのが好ましい。具体的に、各電極の全体が白金を主成分とする材料(白金、白金合金などの材料)により形成されている形態が例示できる。また、各電極が、白金よりもイオン化傾向の大きい材料(すなわち、水中において白金よりも酸化されやすい材料)により形成された電極本体と、この電極本体の表面に白金を主成分とする材料(白金、白金合金などの材料)により形成されたコーティング層とを有する形態が例示できる。電極本体の材料としては、例えばチタンを主成分とする材料(チタン、チタン合金などの材料)などが例示できる。また、水中において白金よりも酸化されやすいものの比較的耐食性に優れた材料として例えばチタンを主成分とする材料(チタン、チタン合金などの材料)などによって各電極が形成されていてもよい。なお、本実施形態のように電極対49の極性を反転させる極性反転制御が実行される電気分解装置41では、陽極の材料と陰極の材料は同じものが用いられるのが好ましい。   Each electrode is formed of a material excellent in corrosion resistance. Examples of the material mainly constituting each electrode include platinum and titanium. Specifically, it is as follows. For example, it is preferable that at least the surface of each electrode is formed of a material whose main component is platinum. Specifically, a mode in which the entirety of each electrode is formed of a material mainly composed of platinum (a material such as platinum or a platinum alloy) can be exemplified. Each electrode is made of an electrode body made of a material having a higher ionization tendency than platinum (that is, a material that is more easily oxidized than platinum in water), and a material mainly containing platinum on the surface of the electrode body (platinum) And a coating layer formed of a material such as a platinum alloy. Examples of the material for the electrode main body include materials mainly composed of titanium (materials such as titanium and titanium alloys). In addition, each electrode may be formed of, for example, a material mainly composed of titanium (a material such as titanium or a titanium alloy) as a material that is more easily oxidized than platinum but relatively excellent in corrosion resistance. In the electrolyzer 41 that performs polarity reversal control for reversing the polarity of the electrode pair 49 as in the present embodiment, it is preferable to use the same anode material and cathode material.

各電極の形状としては、例えば板形状、棒形状などの種々の形状を採用することができるが、本実施形態では板形状を採用している。これにより、各電極の表面積を大きくすることができる。また、本実施形態では、複数の第1電極51及び複数の第2電極52は、互いに平行な姿勢で配置されており、電極の厚さ方向に互いに間隔をあけて配列されている。電極同士の隙間は、水が流れる流路として機能する。本実施形態では、容器47内において水が蛇行しながら流れる蛇行流路が形成されるように複数の第1電極51及び複数の第2電極52が配置されているが、これに限定されない。   As the shape of each electrode, for example, various shapes such as a plate shape and a rod shape can be adopted, but in this embodiment, a plate shape is adopted. Thereby, the surface area of each electrode can be increased. In the present embodiment, the plurality of first electrodes 51 and the plurality of second electrodes 52 are arranged in parallel to each other, and are arranged at intervals in the thickness direction of the electrodes. The gap between the electrodes functions as a flow path through which water flows. In the present embodiment, the plurality of first electrodes 51 and the plurality of second electrodes 52 are arranged so that a meandering flow path in which water flows while meandering in the container 47 is not limited thereto.

図2及び図3(A),(B)に示すように、容器47は、6つの壁部により構成された略直方体形状を有する。これらの壁部は、水が流れる水流空間を形成している。6つの壁部は、第1壁部471、第2壁部472、第3壁部473、第4壁部474、第5壁部475及び第6壁部476を含む。   As shown in FIGS. 2 and 3A and 3B, the container 47 has a substantially rectangular parallelepiped shape constituted by six wall portions. These wall portions form a water flow space through which water flows. The six wall parts include a first wall part 471, a second wall part 472, a third wall part 473, a fourth wall part 474, a fifth wall part 475, and a sixth wall part 476.

容器47の水入口43は、第1壁部471の下部に設けられており、水出口45は、第2壁部472の上部に設けられているが、これに限定されない。水入口43にはポンプ31(図1参照)側に位置する入水配管27が接続されており、水出口45には水熱交換器21側に位置する入水配管27が接続されている。ポンプ31により入水配管27を通じて電気分解装置41に送られる水は、水入口43から容器47の内部の水流空間に流入する。水流空間に流入した水は、水の流れの下流側に向かって流れ、水出口45から容器47の外部に排出される。   Although the water inlet 43 of the container 47 is provided in the lower part of the 1st wall part 471, and the water outlet 45 is provided in the upper part of the 2nd wall part 472, it is not limited to this. The water inlet 43 is connected to a water inlet pipe 27 located on the pump 31 (see FIG. 1) side, and the water outlet 45 is connected to a water inlet pipe 27 located on the water heat exchanger 21 side. Water sent to the electrolyzer 41 through the water inlet pipe 27 by the pump 31 flows into the water flow space inside the container 47 from the water inlet 43. The water that has flowed into the water flow space flows toward the downstream side of the water flow, and is discharged from the water outlet 45 to the outside of the container 47.

タンク15内の水を沸き上げる通常運転時には、電気分解装置41の電極対49に電圧が印加され、予め定められた電流値の電流が流れる。通常運転時には、水入口43から容器47内に流入した水が水出口45から容器47外に流出するまでの間に、水に含まれるスケール成分が電極対49の陰極にスケールとして析出する。通常運転では、電気分解装置41においてスケール成分が除去された水を水熱交換器21に送り、この水熱交換器21において水が冷媒と熱交換することによって水の沸上げが行われる。通常運転において電極表面に付着したスケールは、極性反転制御が実行され、その後、通常運転が再開されることによって電極表面から徐々に除去される。以下、本実施形態の特徴である極性反転制御について詳しく説明する。   During normal operation of boiling water in the tank 15, a voltage is applied to the electrode pair 49 of the electrolyzer 41, and a current having a predetermined current value flows. During normal operation, the scale component contained in the water is deposited as a scale on the cathodes of the electrode pair 49 until the water flowing into the container 47 from the water inlet 43 flows out of the container 47 through the water outlet 45. In normal operation, water from which the scale component has been removed in the electrolyzer 41 is sent to the water heat exchanger 21, and water is heated by exchanging heat with the refrigerant in the water heat exchanger 21. The scale adhering to the electrode surface in the normal operation is gradually removed from the electrode surface by performing polarity reversal control and then restarting the normal operation. Hereinafter, the polarity inversion control, which is a feature of this embodiment, will be described in detail.

<極性反転制御>
本実施形態では、制御部32は、電極対49への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、電極対49の極性を反転して電極対49への通電を開始する極性反転制御を実行する。すなわち、極性反転制御は、電極対49への通電を停止する制御と、通電停止状態を維持する制御(待機ステップ)と、電極対49の極性を反転して電極対49への通電を開始する制御とを含む。
<Polarity reversal control>
In the present embodiment, the control unit 32 stops energization of the electrode pair 49, and after passing through a standby step in which the energization stop state is maintained, reverses the polarity of the electrode pair 49 and starts energizing the electrode pair 49. Execute polarity reversal control. In other words, the polarity inversion control includes control for stopping energization to the electrode pair 49, control for maintaining the energization stop state (standby step), and inversion of the polarity of the electrode pair 49 to start energization to the electrode pair 49. Including control.

極性反転制御の具体例としては、後述の制御例1−3が挙げられる。各制御例に共通する特徴は、電極対49の極性が反転される場合、電極対49への通電を一旦停止するという構成を採用している点にある。これにより、極性反転に起因する電極の腐食を抑制することができる。   Specific examples of polarity reversal control include control examples 1-3 described later. A feature common to each control example is that, when the polarity of the electrode pair 49 is reversed, a configuration is adopted in which energization to the electrode pair 49 is temporarily stopped. Thereby, the corrosion of the electrode resulting from polarity reversal can be suppressed.

また、各制御例に共通する他の特徴は、待機ステップを備える点である。これにより、極性反転に起因する電極の腐食をさらに抑制することができる。本実施形態において待機ステップを設けることにより電極の腐食抑制効果が得られる理由は、次の通りである。   Another feature common to each control example is that it includes a standby step. Thereby, the corrosion of the electrode resulting from polarity reversal can be further suppressed. The reason why the corrosion inhibition effect of the electrode can be obtained by providing the standby step in the present embodiment is as follows.

まず、1つ目の理由としては、上述したように、通電が一旦停止されたとしても、水中の電解質の作用によってすぐには電位がゼロにならないことが関連している。すなわち、待機ステップを設けることによって、容器47内の水の電位がよりゼロに近づいた状態となり、これにより、通電停止後すぐに極性が反転されて通電が開始される場合に比べて電極の腐食を抑制する効果をより高めることができる。   First, as described above, as described above, even when the energization is temporarily stopped, the potential does not immediately become zero due to the action of the electrolyte in water. That is, by providing a standby step, the electric potential of the water in the container 47 becomes closer to zero, so that the polarity of the electrode is reversed immediately after the energization is stopped and the electrode is corroded as compared with the case where the energization is started. The effect which suppresses can be heightened more.

また、2つ目の理由としては、電極表面の酸化皮膜が関連していると推測される。すなわち、通常運転中に電極対49に通電しているときには、陽極側は酸化され、陰極側は還元される。したがって、通電によって陰極表面の酸化皮膜の一部又は全部が破壊されていると推測される。このような電極の状態で待機ステップを経ることなく電極対49の極性を反転しそのまま通電を継続すると、酸化皮膜の一部又は全部が破壊された電極は、反転後には陽極として機能する。酸化皮膜の破壊された陽極は通電によって酸化され、腐食が促進されると推測される。   Moreover, it is estimated that the oxide film on the electrode surface is related as the second reason. That is, when the electrode pair 49 is energized during normal operation, the anode side is oxidized and the cathode side is reduced. Therefore, it is presumed that a part or all of the oxide film on the cathode surface is destroyed by energization. If the polarity of the electrode pair 49 is reversed without passing through the standby step in such an electrode state and energization is continued as it is, the electrode in which part or all of the oxide film is broken functions as an anode after the reversal. It is presumed that the anode whose oxide film is broken is oxidized by energization and promotes corrosion.

これに対し、本実施形態では、電極対49の極性を反転する前に待機ステップを設けているので、待機ステップ前の通電中に陰極として機能する電極は、酸化皮膜の一部又は全部が破壊されたとしても、待機ステップにおいて酸化皮膜が次第に再生される。したがって、待機ステップを経た後に電極対49の極性を反転することによって電極へのダメージを低減することができ、電極の腐食を抑制できると考えられる。   On the other hand, in this embodiment, since a standby step is provided before the polarity of the electrode pair 49 is reversed, the electrode functioning as a cathode during energization before the standby step is partially or entirely destroyed by the oxide film. Even if it is done, the oxide film is gradually regenerated in the standby step. Therefore, it is considered that the electrode damage can be reduced by reversing the polarity of the electrode pair 49 after the standby step, and the corrosion of the electrode can be suppressed.

制御部32は、待機ステップにおいて、通電停止状態を一時的に維持するための制御を行う。制御部32は、待機ステップにおいて、待機終了条件が満たされるまで通電停止状態を維持する制御を行う。以下、極性反転制御の具体的な内容について制御例1−3を挙げて説明するが、極性反転制御は、これらの制御に限定されない。   In the standby step, the control unit 32 performs control for temporarily maintaining the energization stop state. In the standby step, the control unit 32 performs control to maintain the energization stop state until the standby end condition is satisfied. Hereinafter, specific contents of the polarity inversion control will be described with reference to Control Example 1-3, but the polarity inversion control is not limited to these controls.

<制御例1>
制御例1では、制御部32は時間計測部を機能として有する。制御部32は、待機ステップにおいて、時間計測部により計測される時間が所定時間に達するまで通電停止状態を維持する制御を行う。具体的には次の通りである。
<Control example 1>
In the control example 1, the control part 32 has a time measurement part as a function. In the standby step, the control unit 32 performs control to maintain the energization stop state until the time measured by the time measurement unit reaches a predetermined time. Specifically, it is as follows.

図3(A)は、極性反転制御の制御例1について説明するための図であり、図3(B)は、参考例における電極対の極性を反転させる制御について説明するための図である。   FIG. 3A is a diagram for explaining a control example 1 of polarity inversion control, and FIG. 3B is a diagram for explaining a control for inverting the polarity of the electrode pair in the reference example.

図3(A)に示す制御例1において、タンク15内の水を沸き上げる通常運転(沸上げ運転)では、反転機構63が図3(A)の例えば第1通電状態Xに設定され、電極対49に電圧が印加されて電流が流れる。これにより、水入口43から容器47内に流入した水が水出口45から容器47外に流出するまでの間に、水に含まれるスケール成分が電極対49の陰極にスケールとして析出する。   In the control example 1 shown in FIG. 3A, in the normal operation (boiling operation) for boiling water in the tank 15, the reversing mechanism 63 is set to, for example, the first energized state X in FIG. A voltage is applied to the pair 49 and a current flows. As a result, the scale component contained in the water is deposited on the cathodes of the electrode pair 49 as the scale until the water flowing into the container 47 from the water inlet 43 flows out of the container 47 from the water outlet 45.

そして、制御部32は、通常運転と通常運転との間に極性反転制御を実行する。極性反転制御は、例えばメモリ34などに予め記憶された極性反転制御のスケジュールに基づいて実行されてもよく、また、反転時期判断条件に基づいて必要に応じて実行されてもよい。   And the control part 32 performs polarity inversion control between a normal driving | operation and a normal driving | operation. The polarity inversion control may be executed based on, for example, a polarity inversion control schedule stored in advance in the memory 34 or the like, or may be executed as necessary based on the inversion time determination condition.

反転時期判断条件としては、例えば供給される水、容器47内の水、容器47の水出口45から流出される水などの水質に関連する条件が挙げられる。水質としては、例えば水中のスケール成分濃度などが挙げられる。また、反転時期判断条件としては、例えば電極へのスケール付着量に関連する条件が挙げられる。スケール付着量を検知する手段としては、例えば電極の抵抗値などが挙げられる。   Examples of the inversion time determination condition include conditions related to water quality such as supplied water, water in the container 47, and water discharged from the water outlet 45 of the container 47. Examples of water quality include the concentration of scale components in water. In addition, the inversion time determination condition includes, for example, a condition related to the amount of scale attached to the electrode. Examples of means for detecting the amount of scale adhesion include electrode resistance values.

制御部32は、極性反転制御において、反転機構63を制御して例えば第1通電状態Xから通電停止状態Yに変更する。これにより、電極対49への通電が停止される。そして、制御部32は、引き続いて待機ステップを実行する。制御例1の待機ステップでは、前記所定時間(通電オフの時間)が経過するまで通電停止状態が維持される。前記所定時間は、時間計測部により計測される。前記所定時間の計測が開始される時点としては、例えば電極対49への通電が停止された時点とすることができるが、これに限定されず、通電停止時点から多少前後してもよい。   In the polarity inversion control, the control unit 32 controls the inversion mechanism 63 to change from the first energization state X to the energization stop state Y, for example. Thereby, the energization to the electrode pair 49 is stopped. And the control part 32 performs a standby step succeedingly. In the standby step of the control example 1, the energization stop state is maintained until the predetermined time (energization off time) elapses. The predetermined time is measured by a time measuring unit. The time point at which the measurement of the predetermined time is started may be, for example, the time point when the energization to the electrode pair 49 is stopped, but is not limited thereto, and may be slightly before and after the time point when the energization is stopped.

前記所定時間としては、例えば予め定められてメモリ34に記憶された値が用いられる。前記所定時間は、容器47に供給される水の水質、通常運転時の電流値、通常運転時に容器47に供給される流量などによっても異なるため、特に限定されない。ただし、前記所定時間が5分以上であれば水の電位をゼロに近づけることができ、10分以上であれば水の電位をほぼゼロにすることができる。したがって、前記所定時間は、5分〜20分の範囲内の時間であるのが好ましい。この場合、電極対49への通電が一旦停止され、5分以上経過した後、電極対49の極性が反転されて電極対49への通電が開始される。したがって、極性の反転前に容器47内の水の入れ替えが行われない場合であっても、5分以上経過する間に水の電位をゼロに近づけることができる。よって、この態様では、電極の腐食を抑制する効果がより確実に得られる。また、前記所定時間が20分を超える場合には、それ以降、水の電位の変化があまり期待できないので、待機時間の無駄を省くために前記所定時間は20分以下に設定されるのが好ましい。   As the predetermined time, for example, a predetermined value stored in the memory 34 is used. The predetermined time is not particularly limited because it varies depending on the quality of water supplied to the container 47, the current value during normal operation, the flow rate supplied to the container 47 during normal operation, and the like. However, if the predetermined time is 5 minutes or more, the potential of water can approach zero, and if it is 10 minutes or more, the potential of water can be made substantially zero. Therefore, the predetermined time is preferably a time within a range of 5 minutes to 20 minutes. In this case, energization to the electrode pair 49 is temporarily stopped, and after 5 minutes or more have elapsed, the polarity of the electrode pair 49 is reversed and energization to the electrode pair 49 is started. Therefore, even if the water in the container 47 is not replaced before the polarity is reversed, the potential of the water can be brought close to zero while 5 minutes or more have elapsed. Therefore, in this aspect, the effect of suppressing the corrosion of the electrode can be obtained more reliably. In addition, when the predetermined time exceeds 20 minutes, the change in the electric potential of the water cannot be expected so much thereafter. Therefore, the predetermined time is preferably set to 20 minutes or less in order to avoid waste of waiting time. .

また、前記所定時間としては、極性反転制御の実行前及び/又は実行中に、例えば容器47内の水の状態を検知し、その検知結果に基づいて設定される時間が用いられてもよい。具体的に、検知される水の状態としては、例えば水の電位、電気伝導率などが挙げられる。   Further, as the predetermined time, for example, a time set in accordance with the detection result of detecting the state of water in the container 47 may be used before and / or during the execution of the polarity reversal control. Specifically, examples of the state of water to be detected include water potential and electrical conductivity.

制御例1において待機ステップの待機終了条件が満たされるときとは、時間計測部により計測される時間が前記所定時間に達したときである。制御部32は、時間計測部により計測される時間が前記所定時間に達したと判断すると、待機ステップを終了し、電極対49の極性を反転して電極対49への通電を開始する。すなわち、制御部32は、前記所定時間が経過したと判断すると通常運転を再開する。具体的には、制御部32は、反転機構63を制御して通電停止状態Yから例えば第2通電状態Zに変更する。これにより、電極対49の極性が反転するとともに電極対49に電圧が印加されて電極対49への通電が開始される。   In the control example 1, the standby end condition of the standby step is satisfied when the time measured by the time measuring unit reaches the predetermined time. When the control unit 32 determines that the time measured by the time measurement unit has reached the predetermined time, the control unit 32 ends the standby step, reverses the polarity of the electrode pair 49, and starts energizing the electrode pair 49. That is, when the control unit 32 determines that the predetermined time has elapsed, it resumes normal operation. Specifically, the control unit 32 controls the reversing mechanism 63 to change from the energization stop state Y to the second energization state Z, for example. As a result, the polarity of the electrode pair 49 is reversed and a voltage is applied to the electrode pair 49 to start energization of the electrode pair 49.

なお、次回の極性反転制御において第2通電状態Zから第1通電状態Xに極性反転する場合に、上記と同様にして待機ステップが実行される。この待機ステップでは、反転機構63が通電停止状態Yに設定される。   When the polarity is reversed from the second energization state Z to the first energization state X in the next polarity reversal control, the standby step is executed in the same manner as described above. In this standby step, the reversing mechanism 63 is set to the energization stop state Y.

また、制御例1では、極性反転制御が実行されている間、水入口43から容器47内に水を流入させて水出口45から容器47内の水を流出させる状態を維持してもよい。この場合、電気分解装置41においてスケール成分が除去されていない水が水熱交換器21に送られることになるが、前記所定時間(通電オフの時間)を適切に設定することにより、水熱交換器21においてスケールが析出するリスクを小さくできる。また、制御例1では、極性反転制御が実行されている間、容器47への水の流入及び容器47からの水の流出を停止してもよい。この場合には、上記のようなリスクを回避できる。   Further, in the control example 1, while the polarity inversion control is being performed, the state in which water is allowed to flow into the container 47 from the water inlet 43 and the water in the container 47 is allowed to flow out from the water outlet 45 may be maintained. In this case, water from which the scale component has not been removed in the electrolyzer 41 is sent to the water heat exchanger 21, but water heat exchange is performed by appropriately setting the predetermined time (the time during which the power is turned off). The risk of depositing scale in the vessel 21 can be reduced. In the control example 1, the inflow of water into the container 47 and the outflow of water from the container 47 may be stopped while the polarity inversion control is being executed. In this case, the above risks can be avoided.

これに対し、図3(B)に示す参考例では、電極表面に付着したスケールを除去するために電極対49の極性を反転する場合、本実施形態のように待機ステップを経ることなく、反転機構63が図3(B)の通電状態Xから通電状態Z(又は通電状態Zから通電状態X)に切り換えられる。すなわち、参考例では、反転機構63の切り換えに要する極僅かな時間を除いて、通常運転の通電状態が維持されたまま極性が反転され、引き続き通常運転が実行される。   On the other hand, in the reference example shown in FIG. 3B, when the polarity of the electrode pair 49 is reversed in order to remove the scale attached to the electrode surface, the reversal is performed without passing through the standby step as in this embodiment. The mechanism 63 is switched from the energized state X in FIG. 3B to the energized state Z (or from the energized state Z to the energized state X). That is, in the reference example, except for a very short time required for switching the reversing mechanism 63, the polarity is reversed while the normal operation state is maintained, and the normal operation is continued.

なお、制御例1では、極性の反転前に容器47内の水の入れ替えを行う必要はないが、待機ステップにおいて、例えば容器47内の水の一部を入れ替えるステップを含めることも可能である。   In the control example 1, it is not necessary to replace the water in the container 47 before the polarity is reversed, but the standby step may include a step of replacing a part of the water in the container 47, for example.

<制御例2>
制御例2では、制御部32は、待機ステップにおいて、容器47内の水の入れ替え動作が終わるまで通電停止状態を維持する制御を行う。具体的には次の通りである。
<Control example 2>
In the control example 2, the control part 32 performs control which maintains an electricity supply stop state until the replacement | exchange operation | movement of the water in the container 47 is complete | finished in a standby step. Specifically, it is as follows.

図4(A)−(D)及び図5(A)−(C)は、極性反転制御の制御例2について説明するための図であり、図5(A)−(C)は、図4(A)−(D)に示すステップにつづくステップを示している。制御例2では、極性反転制御は、図4(A)−(D)、図5(A)−(C)に示される複数のステップを含み、この順に実行されるが、これに限定されない。   4 (A)-(D) and FIGS. 5 (A)-(C) are diagrams for explaining a control example 2 of polarity inversion control, and FIGS. 5 (A)-(C) are FIGS. The steps following the steps shown in (A) to (D) are shown. In the control example 2, the polarity inversion control includes a plurality of steps shown in FIGS. 4A to 4D and FIGS. 5A to 5C, and is executed in this order, but is not limited thereto.

制御例2では、待機ステップにおいて、制御部32は、容器47内の水を排出し、容器47内に再度水を入れることによって容器47内の水を入れ替える制御を実行し、この水の入れ替え制御の間、通電停止状態を維持する。具体的には次の通りである。   In the control example 2, in the standby step, the control unit 32 discharges the water in the container 47 and executes the control to replace the water in the container 47 by putting the water into the container 47 again. During this time, the energization stop state is maintained. Specifically, it is as follows.

制御例2に用いられる電気分解装置41では、容器47の底部には排水口46が設けられている。この排水口46は、例えば開閉弁48によって開閉可能であるが、開閉機構はこれに限定されない。開閉弁48は、制御部32によって制御される。   In the electrolyzer 41 used in Control Example 2, a drain port 46 is provided at the bottom of the container 47. The drain port 46 can be opened and closed by, for example, an opening / closing valve 48, but the opening / closing mechanism is not limited to this. The on-off valve 48 is controlled by the control unit 32.

制御例2では、制御部32は、図4(A)に示すように通常運転(沸上げ運転)を実行する。この通常運転では、反転機構63が例えば通電状態Xに設定されて電極対49に通電されるとともに、ポンプ31の運転によって容器47内には水入口43から水が流入し、水出口45から容器47外に水が順次流出する。通常運転では、排水口46は閉状態とされており、容器47内は水で満たされている。   In the control example 2, the control unit 32 performs a normal operation (boiling operation) as shown in FIG. In this normal operation, the reversing mechanism 63 is set to, for example, the energized state X and the electrode pair 49 is energized, and water is introduced into the container 47 from the water inlet 43 by the operation of the pump 31 and from the water outlet 45 to the container. 47 Water flows out to the outside. In normal operation, the drain port 46 is closed, and the container 47 is filled with water.

次に、制御部32は、図4(B)−(D)及び図4(A)−(C)に示す極性反転制御を実行する。極性反転制御では、図4(B)に示すように、制御部32は、反転機構63を通電停止状態Yに切り換えて電極対49への通電を停止する。また、制御部32は、ポンプ31を停止することにより、水入口43からの水の流入を停止し、水出口45からの水の流出も停止する。ついで、制御部32は、排水口46を開状態とすることにより、図4(B),(C)に示すように容器47内の水を排水する。図4(B),(C)に示すステップでは、反転機構63は通電停止状態が維持されている。   Next, the control part 32 performs the polarity inversion control shown to FIG. 4 (B)-(D) and FIG. 4 (A)-(C). In the polarity inversion control, as shown in FIG. 4B, the control unit 32 switches the inversion mechanism 63 to the energization stop state Y and stops energization to the electrode pair 49. Moreover, the control part 32 stops the inflow of the water from the water inlet 43 by stopping the pump 31, and the outflow of the water from the water outlet 45 is also stopped. Next, the control unit 32 drains the water in the container 47 as shown in FIGS. 4B and 4C by opening the drain port 46. In the steps shown in FIGS. 4B and 4C, the reversing mechanism 63 is maintained in the energization stopped state.

水の排水が完了すると、制御部32は、図4(D)に示すように排水口46を閉状態とする。ついで、制御部32は、図5(A),(B)に示すようにポンプ31を運転して水入口43から容器47内に水を流入させる。図5(A),(B)に示すステップでは、反転機構63は通電停止状態が維持されている。   When the drainage of water is completed, the control unit 32 closes the drain outlet 46 as shown in FIG. Next, the control unit 32 operates the pump 31 as shown in FIGS. 5A and 5B to cause water to flow into the container 47 from the water inlet 43. In the steps shown in FIGS. 5A and 5B, the reversing mechanism 63 is maintained in the energization stopped state.

そして、制御部32は、容器47内に水が満たされると、待機ステップを終了し、図5(C)に示すように反転機構63を通電状態Zに切り換えて電極対49の極性を反転し、電極対49への通電を開始する。すなわち、制御部32は、容器47内に水が満たされると、待機ステップを終了し、通常運転を再開する。通常運転では、容器47内には水入口43から水が流入し、水出口45から容器47外に水が順次流出する。そして、水入口43から容器47内に流入した水が水出口45から容器47外に流出するまでの間に、水に含まれるスケール成分が電極対49の陰極にスケールとして析出する。   When the container 47 is filled with water, the control unit 32 ends the standby step, and switches the reversing mechanism 63 to the energized state Z as shown in FIG. 5C to reverse the polarity of the electrode pair 49. Then, energization of the electrode pair 49 is started. That is, when the container 47 is filled with water, the control unit 32 ends the standby step and resumes normal operation. In normal operation, water flows into the container 47 from the water inlet 43, and water sequentially flows out of the container 47 from the water outlet 45. Then, the scale component contained in the water is deposited as a scale on the cathodes of the electrode pair 49 until the water flowing into the container 47 from the water inlet 43 flows out of the container 47 from the water outlet 45.

<制御例3>
制御例3では、制御部32は、待機ステップにおいて、制御例2と同様に容器47内の水の入れ替え動作が終わるまで通電停止状態を維持する制御を行う。具体的には次の通りである。
<Control example 3>
In the control example 3, the control unit 32 performs the control to maintain the energization stop state in the standby step until the operation of replacing the water in the container 47 is completed as in the control example 2. Specifically, it is as follows.

図6(A)−(C)は、極性反転制御の制御例3について説明するための図である。制御例3では、極性反転制御は、図6(A)−(C)の複数のステップを含み、この順に実行されるが、これに限定されない。   6A to 6C are diagrams for explaining a control example 3 of the polarity inversion control. In the control example 3, the polarity inversion control includes a plurality of steps of FIGS. 6A to 6C and is executed in this order, but is not limited to this.

制御例3では、待機ステップにおいて、制御部32は、水入口43から容器47内に水を流入させて容器47内の水を水出口45から順次流出させることにより容器47内の水を入れ替える制御を実行する間、通電停止状態を維持し、且つ水出口45から流出する水の水熱交換器21への送水を停止する。具体的には次の通りである。   In the control example 3, in the standby step, the control unit 32 controls the replacement of the water in the container 47 by causing the water to flow into the container 47 from the water inlet 43 and the water in the container 47 to flow out from the water outlet 45 sequentially. During the operation, the energization stop state is maintained, and the water supply from the water outlet 45 to the water heat exchanger 21 is stopped. Specifically, it is as follows.

制御例3に用いられる電気分解装置41では、図6(A)−(C)に示すように容器47の水出口45と水熱交換器21との間には排水路44が設けられている。この排水路44は、切り換え機構42によって開閉可能である。切り換え機構42は、制御部32によって制御される。切り換え機構42としては、例えば排水路44と入水配管27との分岐部分に設けられる切換弁が挙げられる。また、切り換え機構42としては、例えば排水路44及び入水配管27のそれぞれに設けられる開閉弁が挙げられる。   In the electrolysis apparatus 41 used in the control example 3, a drainage channel 44 is provided between the water outlet 45 of the container 47 and the hydrothermal exchanger 21 as shown in FIGS. 6 (A) to (C). . The drainage channel 44 can be opened and closed by a switching mechanism 42. The switching mechanism 42 is controlled by the control unit 32. Examples of the switching mechanism 42 include a switching valve provided at a branch portion between the drainage channel 44 and the water inlet pipe 27. Examples of the switching mechanism 42 include open / close valves provided in each of the drainage channel 44 and the water inlet pipe 27.

図6(A)−(C)では、排水路44が水出口45の近傍に設けられているが、これに限定されない。排水路44は、例えば水熱交換器21の近傍に設けられていてもよく、水出口45と水熱交換器21との中間部に設けられていてもよい。   In FIGS. 6A to 6C, the drainage channel 44 is provided in the vicinity of the water outlet 45, but is not limited thereto. For example, the drainage channel 44 may be provided in the vicinity of the water heat exchanger 21, or may be provided in an intermediate portion between the water outlet 45 and the water heat exchanger 21.

制御例3では、制御部32は、図6(A)に示すように通常運転(沸上げ運転)を実行する。この通常運転では、反転機構63が例えば通電状態Xに設定されて電極対49に通電されるとともに、ポンプ31の運転によって容器47内には水入口43から水が流入し、水出口45から容器47外に水が順次流出する。通常運転では、排水路44は閉状態とされており、容器47内は水で満たされている。   In the control example 3, the control unit 32 performs a normal operation (boiling operation) as shown in FIG. In this normal operation, the reversing mechanism 63 is set to, for example, the energized state X and the electrode pair 49 is energized, and water is introduced into the container 47 from the water inlet 43 by the operation of the pump 31 and from the water outlet 45 to the container. 47 Water flows out to the outside. In normal operation, the drainage channel 44 is closed, and the container 47 is filled with water.

次に、制御部32は、図6(B),(C)に示す極性反転制御を実行する。極性反転制御では、図6(B)に示すように、制御部32は、反転機構63を通電停止状態Yに切り換えて電極対49への通電を停止する。また、制御部32は、ポンプ31の運転を継続しつつ排水路44を開状態とすることにより、水出口45から流出する水が排水路44を通じて排水される。これにより、水出口45から流出する水が水熱交換器21へ流入するのを阻止できる。   Next, the control unit 32 performs polarity inversion control shown in FIGS. In the polarity inversion control, as shown in FIG. 6B, the control unit 32 switches the inversion mechanism 63 to the energization stop state Y and stops energization to the electrode pair 49. Moreover, the control part 32 makes the drainage channel 44 open while continuing the operation of the pump 31, whereby the water flowing out from the water outlet 45 is drained through the drainage channel 44. Thereby, it is possible to prevent water flowing out from the water outlet 45 from flowing into the water heat exchanger 21.

制御例3では、予め定められた待機終了条件に基づいて、図6(B)の待機ステップの終了時期を判断する。前記待機終了条件としては、例えば時間、排水量、水の状態などに基づく条件が挙げられる。具体的に、制御部32は、待機ステップが開始されてからの経過時間が予め定められた基準値に達したと判断した場合に、待機ステップを終了する。また、制御部32は、待機ステップにおいて排水路44から排水される水量が予め定められた基準値に達したと判断した場合に、待機ステップを終了してもよい。また、制御部32は、待機ステップにおける水の状態(例えば水の電位、電気伝導率など)が予め定められた基準値に達したと判断した場合に、待機ステップを終了してもよい。   In the control example 3, the end time of the standby step in FIG. 6B is determined based on a predetermined standby end condition. Examples of the standby end condition include conditions based on time, amount of drainage, water state, and the like. Specifically, when it is determined that the elapsed time from the start of the standby step has reached a predetermined reference value, the control unit 32 ends the standby step. In addition, the control unit 32 may end the standby step when determining that the amount of water drained from the drainage channel 44 has reached a predetermined reference value in the standby step. Moreover, the control part 32 may complete | finish a standby step, when it is judged that the state of water in the standby step (for example, the electric potential of water, electrical conductivity, etc.) has reached a predetermined reference value.

そして、制御部32は、待機終了条件が満たされたと判断すると、待機ステップを終了し、図6(C)に示すように反転機構63を通電状態Zに切り換えて電極対49の極性を反転し、電極対49への通電を開始する。すなわち、制御部32は、所定条件が満たされると、待機ステップを終了し、通常運転を再開する。通常運転では、容器47内には水入口43から水が流入し、水出口45から容器47外に水が順次流出する。そして、水入口43から容器47内に流入した水が水出口45から容器47外に流出するまでの間に、水に含まれるスケール成分が電極対49の陰極にスケールとして析出する。   When the control unit 32 determines that the standby end condition is satisfied, the control unit 32 ends the standby step, switches the reversing mechanism 63 to the energized state Z as shown in FIG. 6C, and reverses the polarity of the electrode pair 49. Then, energization of the electrode pair 49 is started. That is, when the predetermined condition is satisfied, the control unit 32 ends the standby step and resumes normal operation. In normal operation, water flows into the container 47 from the water inlet 43, and water sequentially flows out of the container 47 from the water outlet 45. Then, the scale component contained in the water is deposited as a scale on the cathodes of the electrode pair 49 until the water flowing into the container 47 from the water inlet 43 flows out of the container 47 from the water outlet 45.

<変形例>
電気分解装置41は必ずしも図3(A)に示すような蛇行流路を有する場合に限定されず、例えば図7に示す変形例のような電気分解装置41であってもよい。図7に示すように、この電気分解装置41は、水入口43及び水出口45を有する容器47と、容器47内に収容された第1電極51及び第2電極52とを備える。この電気分解装置41は、蛇行流路を有していないので、水入口43から容器47に流入した水は、ある程度ランダムに水入口43から水出口45に向かって容器47内を流れ、水出口45側に流れる途中で隣り合う電極間の隙間を通過する過程でスケール成分が除去される。この変形例においても、上述した通常運転と極性反転制御とが実行される。なお、変形例では、反転機構63、排水口46、排水路44などの図示は省略している。この変形例においても上述した制御例1−3のような極性反転制御が実行される。
<Modification>
The electrolyzer 41 is not necessarily limited to the case of having a meandering flow path as shown in FIG. 3A, and may be an electrolyzer 41 such as the modification shown in FIG. As shown in FIG. 7, the electrolyzer 41 includes a container 47 having a water inlet 43 and a water outlet 45, and a first electrode 51 and a second electrode 52 accommodated in the container 47. Since this electrolyzer 41 does not have a meandering flow path, the water flowing into the container 47 from the water inlet 43 flows in the container 47 from the water inlet 43 toward the water outlet 45 at random to some extent, The scale component is removed in the process of passing through the gap between adjacent electrodes in the middle of flowing toward the 45 side. Also in this modification, the above-described normal operation and polarity inversion control are executed. In the modification, the reversing mechanism 63, the drain port 46, the drain channel 44, and the like are not shown. Also in this modified example, polarity inversion control like the control example 1-3 described above is executed.

以上説明したように、本実施形態では、制御部32は、電極対49の極性を反転する場合、電極対49への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、電極対49の極性を反転して電極対49への通電を開始する極性反転制御を実行する。仮に、電極対の極性が反転されると同時に電極対への通電が開始されると、電極がダメージを受けやすい。そこで、本実施形態では、電極対49の極性が反転される場合、参考例のように通電状態で極性を反転するという構成を採用せず、電極対49への通電を一旦停止するという構成を採用している。これにより、電極へのダメージを低減することができる。   As described above, in the present embodiment, when the polarity of the electrode pair 49 is reversed, the control unit 32 stops energization to the electrode pair 49 and passes through a standby step in which the energization stop state is maintained, and then the electrode Polarity reversal control for inverting the polarity of the pair 49 and starting energization of the electrode pair 49 is executed. If the polarity of the electrode pair is reversed and energization to the electrode pair is started at the same time, the electrode is easily damaged. Therefore, in the present embodiment, when the polarity of the electrode pair 49 is reversed, the configuration in which the polarity is reversed in the energized state as in the reference example is not adopted, and the configuration in which the energization to the electrode pair 49 is temporarily stopped. Adopted. Thereby, damage to an electrode can be reduced.

しかも、本実施形態では、制御部32は、電極対49への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、電極対49の極性を反転して電極対49への通電を開始する制御を実行する。これにより、通電停止後すぐに極性が反転されて通電が開始される場合に比べて電極の腐食を抑制する効果をより高めることができる。   Moreover, in the present embodiment, the control unit 32 stops energization of the electrode pair 49, and after passing through a standby step in which the energization stop state is maintained, the polarity of the electrode pair 49 is reversed to energize the electrode pair 49. Execute the control to start. Thereby, the effect which suppresses corrosion of an electrode can be heightened more compared with the case where polarity is reversed immediately after energization stop and energization is started.

したがって、本実施形態に係る温度調節水供給機は、スケール傾向の大きい水が使用される場合などに特に有効である。すなわち、電気分解装置41の容器47に供給される水におけるスケール成分濃度が高い場合には、沸上げ運転時(通常運転時)における電極(陰極)へのスケール付着量が多くなるので、電極に付着しているスケールを除去する回数も増加する。具体的に、沸上げ運転時のスケール付着量が多くなると、例えば沸上げ運転中に1回又は複数回のスケール除去が必要になる可能性もある。この場合、本実施形態に係る温度調節水供給機を採用すれば、極性反転制御の頻度が多くても電極の腐食を抑制することができるとともに、電極へのスケール付着量を適切に管理できるのでスケール除去効率が低下するのを抑制できる。   Therefore, the temperature-controlled water supply device according to the present embodiment is particularly effective when water with a large scale tendency is used. That is, when the scale component concentration in the water supplied to the container 47 of the electrolyzer 41 is high, the amount of scale attached to the electrode (cathode) during the boiling operation (during normal operation) increases. The number of removal of the attached scale is also increased. Specifically, when the amount of scale adhesion during the boiling operation increases, for example, there is a possibility that scale removal may be required once or a plurality of times during the boiling operation. In this case, if the temperature-regulated water supply device according to the present embodiment is employed, corrosion of the electrode can be suppressed even if the frequency of polarity reversal control is high, and the amount of scale attached to the electrode can be appropriately managed. It can suppress that scale removal efficiency falls.

制御例1では、待機ステップにおいて、制御部32は、所定時間が経過するまで通電停止状態を維持する。この制御例1では、電極対49の極性が反転される場合、電極対49への通電が停止されてから前記所定時間が経過するまでは通電が再開されない。したがって、極性の反転前に容器47内の水の入れ替えが行われない場合であっても、前記所定時間が経過する間に水の電位はゼロにより近づくことになる。よって、この制御例1では、通電停止後すぐに極性が反転されて通電が開始される場合に比べて電極の腐食を抑制する効果をより高めることができる。   In the control example 1, in the standby step, the control unit 32 maintains the energization stop state until a predetermined time elapses. In this control example 1, when the polarity of the electrode pair 49 is reversed, the energization is not resumed until the predetermined time elapses after the energization to the electrode pair 49 is stopped. Therefore, even if the water in the container 47 is not replaced before the polarity is reversed, the potential of the water approaches zero while the predetermined time elapses. Therefore, in this control example 1, the effect of suppressing the corrosion of the electrode can be further enhanced as compared with the case where the polarity is reversed immediately after the energization is stopped and the energization is started.

制御例2では、待機ステップにおいて、制御部32は、容器47内の水を排出し、容器47内に再度水を入れることによって容器47内の水を入れ替える制御を実行する間、通電停止状態を維持する。この制御例2では、容器47内の水を一旦排出し、再度容器47内に水を入れるという簡単な動作を実行するだけで入れ替え後の容器47内の水は電位がゼロに近い状態となる。そして、その後、電極対49の極性が反転されて通電が開始されるので、電極の腐食抑制できる。   In the control example 2, in the standby step, the control unit 32 discharges the water in the container 47 and puts the energization stopped state while executing the control to replace the water in the container 47 by putting water into the container 47 again. maintain. In this control example 2, the water in the container 47 after replacement is brought to a state close to zero simply by executing a simple operation of once draining the water in the container 47 and refilling the container 47 with water. . Then, since the polarity of the electrode pair 49 is reversed and energization is started, corrosion of the electrode can be suppressed.

制御例3では、待機ステップにおいて、制御部32は、水入口43から容器47内に水を流入させて容器47内の水を水出口45から順次流出させることにより容器47内の水を入れ替える制御を実行する間、通電停止状態を維持し、且つ水出口45から流出する水の水熱交換器21への送水を停止する。   In the control example 3, in the standby step, the control unit 32 controls the replacement of the water in the container 47 by causing the water to flow into the container 47 from the water inlet 43 and the water in the container 47 to flow out from the water outlet 45 sequentially. During the operation, the energization stop state is maintained, and the water supply from the water outlet 45 to the water heat exchanger 21 is stopped.

この制御例3では、制御例2のように容器47内の水を一旦排出するのではなく、水入口43から容器47内に水を流入させて容器47内の水を水出口45から順次流出させる。そして、容器47内の水の一部又は全部が入れ替えられると、容器47内の水は電位がゼロにより近づくことになる。その後、電極対49の極性が反転されて通電が開始されるので、電極の腐食抑制できる。   In this control example 3, the water in the container 47 is not temporarily discharged as in the control example 2, but the water is allowed to flow into the container 47 from the water inlet 43 and the water in the container 47 sequentially flows out from the water outlet 45. Let And if a part or all of the water in the container 47 is replaced, the water in the container 47 has a potential closer to zero. Thereafter, since the polarity of the electrode pair 49 is reversed and energization is started, corrosion of the electrode can be suppressed.

制御例2,3では、容器47から排出される水は水熱交換器21に送水されないので、ヒートポンプ給湯機の沸上げ運転が終了する時間は、極性反転制御にかかる時間の分だけ遅くなる。その一方で、制御例2,3では、容器47内の水が入れ替わるので、電極の腐食抑制効果は、制御例1(極性反転制御が実行されている間、水入口43から容器47内に水を流入させて水出口45から容器47内の水を流出させる状態を維持する場合の制御例1)よりも大きい。   In the control examples 2 and 3, since the water discharged from the container 47 is not sent to the water heat exchanger 21, the time for completing the boiling operation of the heat pump water heater is delayed by the time required for the polarity inversion control. On the other hand, in the control examples 2 and 3, since the water in the container 47 is switched, the effect of suppressing the corrosion of the electrode is the control example 1 (while the polarity reversal control is being performed, the water is introduced into the container 47 from the water inlet 43. Is larger than the control example 1) in the case where the state in which the water in the container 47 is flowed out from the water outlet 45 is maintained.

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.

前記実施形態では、複数の電極51,52が容器47内において上下方向に蛇行する蛇行流路を形成している場合を例示したが、これに限定されない。例えば、複数の電極51,52が容器47内において水平方向などの他の方向に蛇行する蛇行流路を形成する形態であってもよい。水平方向に蛇行する蛇行流路とするには、例えば、図3(A),(B)に示す電気分解装置41を、第5壁部475が下方に位置し、第6壁部476が上方に位置するように配置すればよい。   In the above embodiment, the case where the plurality of electrodes 51 and 52 form a meandering flow path that meanders in the vertical direction in the container 47 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the form which forms the meandering flow path in which the some electrodes 51 and 52 meander in other directions, such as a horizontal direction, in the container 47 may be sufficient. In order to obtain a meandering flow path meandering in the horizontal direction, for example, in the electrolysis apparatus 41 shown in FIGS. 3A and 3B, the fifth wall portion 475 is located below and the sixth wall portion 476 is located above. What is necessary is just to arrange | position so that it may be located in.

前記実施形態では、ヒートポンプ給湯機11の水の流路において、ポンプ31よりも下流側で水熱交換器21よりも上流側に位置する入水配管27に電気分解装置41を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。電気分解装置41は、水の流路において水熱交換器21よりも上流側に設けられていればよい。具体的に、電気分解装置41は、例えばポンプ31よりも上流側の入水配管27に設けられていてもよく、また、給水源からタンク15に水を供給する給水配管37に設けられていてもよい。   In the said embodiment, the case where the electrolyzer 41 is provided in the inflow piping 27 located downstream from the pump 31 and upstream from the water heat exchanger 21 in the water flow path of the heat pump water heater 11 is given as an example. However, the present invention is not limited to this. The electrolyzer 41 may be provided upstream of the water heat exchanger 21 in the water flow path. Specifically, the electrolyzer 41 may be provided, for example, in the incoming water pipe 27 upstream of the pump 31, or may be provided in the water supply pipe 37 that supplies water to the tank 15 from the water supply source. Good.

前記実施形態では、容器47が略直方体の形状を有している場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。容器47は、直方体以外の角柱形状であってもよく、円柱形状であってもよい。   In the embodiment, the case where the container 47 has a substantially rectangular parallelepiped shape has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The container 47 may have a prismatic shape other than a rectangular parallelepiped or a cylindrical shape.

また、前記実施形態では、一過式の給湯機を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本発明は、例えば給湯配管35から給湯された水(湯)の一部が再びタンク15に戻されるタイプの給湯機にも適用することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the transient hot water heater was mentioned as an example and demonstrated, it is not limited to this. The present invention can also be applied to, for example, a water heater of a type in which a part of water (hot water) supplied from the hot water supply pipe 35 is returned to the tank 15 again.

また、前記実施形態では、温度調節水供給機がヒートポンプ給湯機11である場合を例示したが、これに限定されない。温度調節水供給機としては、スケール成分を除去する必要がある他の用途、例えばヒートポンプ温水暖房機、燃焼式給湯機、電気温水機、冷却塔などにも適用することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the temperature control water supply machine was the heat pump water heater 11 was illustrated, it is not limited to this. As a temperature control water supply machine, it is applicable also to the other use which needs to remove a scale component, for example, a heat pump hot water heater, a combustion type hot water heater, an electric water heater, a cooling tower, etc.

前記ヒートポンプ温水暖房機では、例えば図1に示す構成図において、タンク15内に貯留された高温の水が暖房用途などに用いられる。   In the heat pump hot water heater, for example, in the configuration diagram shown in FIG. 1, high-temperature water stored in the tank 15 is used for heating and the like.

前記燃焼式の給湯機は、図8に示すように、電気分解装置41と、この電気分解装置41よりも下流側に設けられる水熱交換器21Aとを備える。燃焼式の給湯機では、水熱交換器21Aにおいて燃料用のガスなどを燃焼させることにより得られる熱エネルギーを用いて水が加熱される。   As shown in FIG. 8, the combustion-type water heater includes an electrolyzer 41 and a water heat exchanger 21 </ b> A provided on the downstream side of the electrolyzer 41. In the combustion type water heater, water is heated using thermal energy obtained by burning fuel gas or the like in the water heat exchanger 21A.

また、前記電気温水機は、図8に示すように、電気分解装置41と、この電気分解装置41よりも下流側に設けられる水熱交換器21Aとを備える。前記電気温水機では、水熱交換器21Aにおいて電気エネルギーを用いて水が加熱される。   Further, as shown in FIG. 8, the electric water heater includes an electrolysis device 41 and a water heat exchanger 21 </ b> A provided on the downstream side of the electrolysis device 41. In the electric water heater, water is heated using electric energy in the water heat exchanger 21A.

前記冷却塔は、例えば図8に示すように、電気分解装置41と、この電気分解装置41よりも下流側に設けられる水熱交換器21Aとを備える。前記冷却塔では、水熱交換器21Aにおいて、他の装置で発生した熱を搬送してきた流体と熱交換することにより水が加熱される。   For example, as shown in FIG. 8, the cooling tower includes an electrolyzer 41 and a water heat exchanger 21 </ b> A provided on the downstream side of the electrolyzer 41. In the cooling tower, water is heated in the water heat exchanger 21A by exchanging heat generated by other devices with a fluid that has been conveyed.

11 ヒートポンプ給湯機
15 タンク
19 圧縮機
21 水熱交換器
27 入水配管
29 出湯配管
31 ポンプ
32 制御部
41 電気分解装置
43 水入口
44 排水路
45 水出口
46 排水口
47 容器
49 電極対
63 反転機構
X 通電状態
Y 通電停止状態
Z 通電状態
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Heat pump water heater 15 Tank 19 Compressor 21 Water heat exchanger 27 Inlet piping 29 Outlet piping 31 Pump 32 Control part 41 Electrolyzer 43 Water inlet 44 Drainage channel 45 Water outlet 46 Drainage port 47 Container 49 Electrode pair 63 Inversion mechanism X Energized state Y Energized stop state Z Energized state

Claims (5)

水を加熱するための水熱交換器(21)と、
水入口(43)及び水出口(45)を有する容器(47)と前記容器(47)内に設けられた電極対(49)とを有し、前記水熱交換器(21)に送る水に含まれるスケール成分を除去するための電気分解装置(41)と、
制御部(33)と、を備え、
前記制御部(33)は、前記電極対(49)の極性を反転する場合、前記電極対(49)への通電を停止し、通電停止状態が維持される待機ステップを経た後、前記電極対(49)の極性を反転して前記電極対(49)への通電を開始する極性反転制御を実行する、温度調節水供給機。
A water heat exchanger (21) for heating the water;
It has a container (47) having a water inlet (43) and a water outlet (45) and an electrode pair (49) provided in the container (47), and supplies water to the water heat exchanger (21). An electrolyzer (41) for removing the contained scale components;
A control unit (33),
When the polarity of the electrode pair (49) is reversed, the control unit (33) stops energization of the electrode pair (49), and after passing through a standby step in which the energization stop state is maintained, A temperature-regulated water supply machine that performs polarity reversal control that reverses the polarity of (49) and starts energization of the electrode pair (49).
前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、前記容器(47)内の水を排出し、前記容器(47)内に再度水を入れることによって前記容器(47)内の水を入れ替える動作が終わるまで通電停止状態を維持する、請求項1に記載の温度調節水供給機。   In the standby step, the controller (33) discharges water in the container (47), and replaces the water in the container (47) by putting water into the container (47) again. The temperature-controlled water supply machine according to claim 1, wherein the energization stop state is maintained until the end. 前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、所定時間が経過するまで通電停止状態を維持する、請求項1に記載の温度調節水供給機。   The said control part (33) is a temperature control water supply machine of Claim 1 which maintains an electricity supply stop state until the predetermined time passes in the said waiting | standby step. 前記所定時間が5分〜20分の範囲内の時間である、請求項3に記載の温度調節水供給機。   The temperature-controlled water supply machine according to claim 3, wherein the predetermined time is a time within a range of 5 minutes to 20 minutes. 前記制御部(33)は、前記待機ステップにおいて、前記水入口(43)から前記容器(47)内に水を流入させて前記容器(47)内の水を前記水出口(45)から順次流出させることによって前記容器(47)内の水を入れ替える動作が終わるまで通電停止状態を維持し、且つ前記水出口(45)から流出する水の前記水熱交換器(21)への送水を停止する、請求項1に記載の温度調節水供給機。
In the standby step, the controller (33) allows water to flow into the container (47) from the water inlet (43), and sequentially discharges the water in the container (47) from the water outlet (45). By doing so, the energization stop state is maintained until the operation of replacing the water in the container (47) is completed, and the water supply to the water heat exchanger (21) flowing out of the water outlet (45) is stopped. The temperature-controlled water supply machine according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104034042A (en) * 2014-06-23 2014-09-10 王富强 Microwave preheating type water supply pipe

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