JP2014070812A - Temperature adjustment water supply machine - Google Patents

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JP2014070812A JP2012217433A JP2012217433A JP2014070812A JP 2014070812 A JP2014070812 A JP 2014070812A JP 2012217433 A JP2012217433 A JP 2012217433A JP 2012217433 A JP2012217433 A JP 2012217433A JP 2014070812 A JP2014070812 A JP 2014070812A
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Kaori Yoshida
かおり 吉田
Yutaka Shibata
豊 柴田
Isao Fujinami
功 藤波
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce electric power and time required for scale removal in a scale removal operation using an electrolyzer.SOLUTION: A temperature adjustment water supply machine includes: an electrolyzer 41 that includes a water heat exchanger 21 for heating water, a container 47 and an electrode pair 49 provided in the container 47, and removes a scale component contained in water sent to the water heat exchanger 21; and a control unit 32. The control unit 32 executes a normal operation that precipitates the scale component contained in water by performing electrification to the electrode pair 49, and a scale removal operation that inverts the polarity of the electrode pair 49 from the state of the normal operation and performs electrification to the electrode pair 49 for a predetermined period at a current value higher than a current value at the normal operation.

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。電気分解が行われると、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。電極表面にスケールが付着すると、電気抵抗が増加するので、水中のスケール成分の除去効率が低下する。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、電極対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 is performed, a scale such as calcium carbonate is deposited on the cathode side. A part of the deposited scale remains in water, while the other part adheres to the electrode (cathode) surface. When scale adheres to the electrode surface, the electrical resistance increases, so the removal efficiency of scale components in water decreases. 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 reversing the polarity of the electrode pair and energizing.

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、電極表面に付着したスケールの大半が溶解して電極表面からスケールが除去されるには長時間(例えば数十分程度)の通電が必要であり、結果的に多くの電力が必要になる。   However, energization for a long time (for example, about several tens of minutes) is required to dissolve most of the scale attached to the electrode surface and remove the scale from the electrode surface. As a result, a large amount of power is required. .

本発明の目的は、電気分解装置を用いたスケール除去運転において、スケール除去に要する電力及び時間を低減することである。   An object of the present invention is to reduce power and time required for scale removal in scale removal operation using 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、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(32)と、を備える。前記制御部(32)は、前記電極対(49)に通電して水に含まれるスケール成分を析出させる通常運転と、前記電極対(49)の極性を前記通常運転の状態から反転させるとともに、前記通常運転時の電流値よりも高い電流値で前記電極対(49)に所定時間通電するスケール除去運転と、を実行する。   (1) The temperature controlled water supply machine of the present invention comprises a water heat exchanger (21) for heating water, a container (47), and an electrode pair (49) provided in the container (47). And an electrolyzer (41) for removing scale components contained in the water sent to the water heat exchanger (21), and a controller (32). The control unit (32) reverses the polarity of the electrode pair (49) from the state of the normal operation, the normal operation of energizing the electrode pair (49) to deposit the scale component contained in the water, The scale removal operation is performed in which the electrode pair (49) is energized for a predetermined time with a current value higher than the current value during the normal operation.

この構成では、スケール除去運転において、通常運転時の電流値よりも高い電流値で電極対(49)に通電するので、例えば通常運転時と同じ電流値でスケール除去運転が実行される場合に比べて、スケールと電極表面との界面においてスケールを重点的に溶かす(水中に溶解させる)ことができる。電極表面との界面において重点的に溶解反応が生じたスケールは、電極表面から針状又はシート状の状態(比較的大きな塊の状態)で脱落しやすくなる。すなわち、この構成では、スケールを界面において重点的に溶かす一方で界面以外の大半の部位については溶かさなくても電極表面からスケールを剥離させることができる。したがって、通常運転時と同じ電流値でスケール除去運転が実行され、電極表面に付着したスケールの大半を溶かす場合に比べて、スケール除去運転に要する時間を大幅に短縮することができ、結果的にスケール除去運転に要する電力低減にもつながる。   In this configuration, in the scale removal operation, the electrode pair (49) is energized with a current value higher than the current value during the normal operation. For example, compared with the case where the scale removal operation is performed with the same current value as during the normal operation. Thus, the scale can be dissolved mainly (dissolved in water) at the interface between the scale and the electrode surface. The scale on which the dissolution reaction is preferentially generated at the interface with the electrode surface is likely to drop off from the electrode surface in a needle-like or sheet-like state (a relatively large lump state). That is, in this configuration, the scale can be peeled off from the electrode surface without dissolving most of the portions other than the interface while the scale is melted mainly at the interface. Therefore, the scale removal operation is executed at the same current value as in normal operation, and the time required for the scale removal operation can be greatly shortened as compared with the case where most of the scale adhering to the electrode surface is melted. It also leads to a reduction in power required for scale removal operation.

(2) 前記温度調節水供給機において、前記スケール除去運転時の電流値が前記通常運転時の電流値の2倍〜20倍の範囲内の値である場合には、スケールと電極表面との界面においてスケールを重点的に溶解させる反応を効果的に進行させることができる。   (2) In the temperature-controlled water supply device, when the current value during the scale removal operation is a value within the range of 2 to 20 times the current value during the normal operation, the scale and the electrode surface The reaction for intensively dissolving the scale at the interface can be effectively advanced.

(3) 前記温度調節水供給機において、スケール除去運転の前記所定時間が60秒以下であるのが好ましい。これにより、スケール除去運転に要する電力及び時間を効果的に低減できる。また、前記所定時間が60秒以下である場合には、スケールが水中に溶解しすぎるのを抑制できるので、容器(47)内の水中のスケール成分濃度が低い状態を維持することができる。さらに、上述したようにスケール除去運転時の電流値が通常運転時の電流値の2倍〜20倍の範囲内の値である場合には、前記所定時間が60秒以下であっても電極表面からのスケールの剥離(脱落)を十分に生じさせることができるので、前記所定時間が60秒を超える時間に設定されるとかえってスケール剥離に貢献しない無駄な時間が生じることがある。   (3) In the said temperature control water supply machine, it is preferable that the said predetermined time of a scale removal driving | operation is 60 second or less. Thereby, the electric power and time which a scale removal driving | operation requires can be reduced effectively. In addition, when the predetermined time is 60 seconds or less, the scale can be prevented from being excessively dissolved in water, so that the state in which the concentration of the scale component in the water in the container (47) is low can be maintained. Furthermore, as described above, when the current value during the scale removal operation is a value within the range of 2 to 20 times the current value during the normal operation, the electrode surface can be used even if the predetermined time is 60 seconds or less. Therefore, if the predetermined time is set to a time exceeding 60 seconds, a wasteful time that does not contribute to the scale peeling may occur.

(4) 前記温度調節水供給機において、前記制御部(32)は、前記スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、電極表面からのスケールの脱落を促進させるために前記容器(47)内において水の流れを形成する制御を実行するのが好ましい。電極表面のスケールは、スケール除去運転における電極対(49)への通電によって電極表面への付着力がかなり低下している。したがって、このスケールに水の移動に起因する外力が付与されることによって電極表面からのスケールの脱落が促進される。   (4) In the temperature-controlled water supply machine, the control unit (32) is configured to provide water in the container (47) in order to promote removal of scale from the electrode surface during the scale removal operation or after the scale removal operation. It is preferable to execute the control to form the flow of As for the scale of the electrode surface, the adhesion force to the electrode surface is considerably reduced by energization of the electrode pair (49) in the scale removal operation. Therefore, the external force resulting from the movement of water is applied to the scale, thereby facilitating the scale from falling off the electrode surface.

(5) 前記温度調節水供給機において、前記電気分解装置(41)は、電極表面からのスケールの脱落を促進させるための振動付与手段(61)をさらに有し、前記制御部(32)は、前記スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、前記振動付与手段(61)によって前記スケールに振動を直接又は間接的に伝える制御を実行してもよい。電極の表面のスケールは、スケール除去運転における電極対(49)への通電によって電極表面への付着力がかなり低下している。したがって、このスケールに振動付与手段(61)によって振動が直接又は間接的に伝えられることにより、電極表面からのスケールの脱落が促進される。   (5) In the temperature-controlled water supply machine, the electrolyzer (41) further includes a vibration imparting means (61) for promoting the removal of the scale from the electrode surface, and the control unit (32) is In addition, during the scale removal operation or after the scale removal operation, the vibration imparting means (61) may perform control for directly or indirectly transmitting vibration to the scale. As for the scale on the surface of the electrode, the adhesion force to the electrode surface is considerably reduced by energization of the electrode pair (49) in the scale removal operation. Accordingly, the vibration is directly or indirectly transmitted to the scale by the vibration applying means (61), thereby facilitating the drop-off of the scale from the electrode surface.

以上説明したように、本発明によれば、電気分解装置を用いたスケール除去運転において、スケール除去に要する電力及び時間を低減することができる。   As described above, according to the present invention, the power and time required for scale removal can be reduced in the scale removal operation using 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に平行な平面で切断したときの断面図であり、(B)は、前記電気分解装置を水平方向に平行な平面で切断したときの断面図である。(A) is sectional drawing when the said electrolyzer is cut | disconnected by the plane parallel to a perpendicular direction, (B) is sectional drawing when the said electrolyzer is cut | disconnected by the plane parallel to a horizontal direction. is there. (A),(B)は、通常運転及びスケール除去運転におけるスケール成分濃度(硬度)の経時変化を示すチャートであり、(A)は、前記実施形態における制御例を示しており、(B)は、参考例における制御例を示している。(A), (B) is a chart which shows the time-dependent change of the scale component density | concentration (hardness) in a normal driving | operation and scale removal driving | operation, (A) has shown the example of control in the said embodiment, (B) Shows a control example in the reference example. (A)−(C)は、前記実施形態の通常運転及びスケール除去運転におけるスケールの様子の変化を示している。(A)-(C) has shown the change of the mode of the scale in the normal driving | operation and scale removal driving | operation of the said embodiment. (A)及び(B)は、前記実施形態におけるスケール除去運転において電極から針状又はシート状のスケールが剥離した状態を示す写真である。(A) And (B) is a photograph which shows the state from which the acicular or sheet-like scale peeled from the electrode in the scale removal driving | operation in the said embodiment. (A)−(C)は、参考例の通常運転及びスケール除去運転におけるスケールの様子の変化を示している。(A)-(C) has shown the change of the mode of the scale in the normal driving | operation and scale removal driving | operation of a reference example. (A)は、前記電気分解装置の変形例1を示す概略図であり、(B)は、前記電気分解装置の変形例2を示す概略図であり、(C)は、前記電気分解装置の変形例3を示す概略図である。(A) is the schematic which shows the modification 1 of the said electrolyzer, (B) is the schematic which shows the modified example 2 of the said electrolyzer, (C) is the said electrolyzer. It is the schematic which shows the modification 3. 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10a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内の水が、タンク15の下部から入水配管27に流出し、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、タンク15の上部に戻る。   The pump 31 is for sending water in the hot water storage circuit 10a. In the present embodiment, the pump 31 is provided in the incoming water pipe 27, but 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 to the incoming water pipe 27, is sent in the order of the incoming water pipe 27, the water heat exchanger 21 and the hot water outlet pipe 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のものである。給水配管37は、タンク15の底部に接続されている。この給水配管37は、給水源からタンク15内に低温の水を給水するためのものである。タンク15へ水を給水する給水源としては、例えば水道水や、井戸水などの地下水を利用することができる。本実施形態の給湯機11は、給湯配管35から給湯された水をタンク15に戻さない一過式の給湯機であるが、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 for taking out hot water stored in the tank 15 and supplying 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 for supplying low-temperature water into the tank 15 from a water supply source. 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ためのものである。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 is for 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 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、後述するスケール除去運転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、通常運転後にスケール除去運転を実行する。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 for a boiling operation (normal operation) for boiling water in the tank 15, an operation condition for a scale removal operation described later, and the like. The control unit 32 executes the normal operation based on the schedule, and executes the scale removal operation 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。スケール除去運転は、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。スケール除去運転は、通常運転終了後、すぐに実行されてもよく、通常運転終了後、時間をおいて実行されてもよい。スケール除去運転において制御部32は、電極対49(図3(A)参照)の極性を反転させ、電極対49に通電することによって電極表面からスケールを除去する。通常運転及びスケール除去運転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. The scale removal operation is performed to remove scale attached to the electrode surface. The scale removal operation may be executed immediately after the end of the normal operation, or may be executed after a time after the end of the normal operation. In the scale removal operation, the control unit 32 reverses the polarity of the electrode pair 49 (see FIG. 3A) and energizes the electrode pair 49 to remove the scale from the electrode surface. Details of the normal operation and the scale removal operation 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、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り、図3(B)は、電気分解装置41を水平方向に平行な平面で切断した断面図である。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. 3A is a cross-sectional view of the electrolyzer 41 cut along a plane parallel to the vertical direction, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the electrolyzer 41 cut along a plane parallel to the horizontal direction. is there. 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(B)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。具体的に、反転機構63が図3(B)において左側に示す状態のときには、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。一方、反転機構63が図3(B)において右側示す状態のときには、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の負極につながる。   As shown in FIG. 3B, the electrolysis apparatus 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. Specifically, when the reversing mechanism 63 is in the state shown on the left side in FIG. 3B, the plurality of first electrodes 51 are connected to the negative electrode of the power source 53, and the plurality of second electrodes 52 are connected to the positive electrode of the power source 53. On the other hand, when the reversing mechanism 63 is in the state shown on the right side in FIG. 3B, the plurality of first electrodes 51 are connected to the positive electrode of the power source 53, and the plurality of second electrodes 52 are connected to the negative electrode of the power source 53.

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スケール除去運転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 electrolysis apparatus 41 in which the scale removal operation for reversing the polarity of the electrode pair 49 is performed as in the present embodiment, it is preferable that the anode material and the cathode material are the same.

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 the water inlet pipe 27 located on the pump 31 side, and the water outlet 45 is connected to the 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、スケール除去運転が実行されることによって電極表面から除去される。   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 removed from the electrode surface by executing the scale removal operation.

以下、本実施形態の特徴であるスケール除去運転について通常運転と比較しつつ詳しく説明する。また、以下の説明において、本実施形態と比較する参考例では、スケール除去運転の電流値が通常運転の電流値と同じ値に設定されている。   Hereinafter, the scale removal operation which is a feature of the present embodiment will be described in detail while comparing with the normal operation. In the following description, in the reference example compared with the present embodiment, the current value of the scale removal operation is set to the same value as the current value of the normal operation.

<スケール除去運転>
本実施形態では、制御部32は、電極対49に通電して水に含まれるスケール成分を析出させる通常運転と、電極対49の極性を通常運転の状態から反転させるとともに、通常運転時の電流値(第1電流値)よりも高い電流値(第2電流値)で電極対49に所定時間通電するスケール除去運転とを実行する。
<Scale removal operation>
In the present embodiment, the control unit 32 reverses the polarity of the electrode pair 49 from the normal operation state by energizing the electrode pair 49 to deposit the scale component contained in the water, and the current during the normal operation. The scale removal operation is performed in which the electrode pair 49 is energized for a predetermined time with a current value (second current value) higher than the value (first current value).

スケール除去運転時の第2電流値は、通常運転時の第1電流値よりも高い値であればよく特に限定されるものではないが、第1電流値の2倍〜20倍の範囲内の値であるのが好ましい。   The second current value during the scale removal operation is not particularly limited as long as the second current value is higher than the first current value during the normal operation. However, the second current value is within a range of 2 to 20 times the first current value. The value is preferred.

なお、電極本体の表面にコーティング層が形成された電極(例えば、チタンを主成分とする電極本体の表面に白金を主成分とするコーティング層が形成された電極)を用いる場合には、電流値が過度に高くなると、コーティング層の寿命が低下する場合がある。このような電極が用いられる場合であっても、第2電流値の上限値が上記のように設定される場合には電極の寿命が短くなるのを抑制できる。   When an electrode having a coating layer formed on the surface of the electrode body (for example, an electrode having a coating layer mainly composed of platinum on the surface of an electrode body mainly composed of titanium) is used, the current value If the thickness is excessively high, the life of the coating layer may be reduced. Even when such an electrode is used, when the upper limit value of the second current value is set as described above, it is possible to prevent the life of the electrode from being shortened.

図4(A)は、本実施形態のヒートポンプ給湯機11において通常運転とスケール除去運転を実行したときのスケール成分濃度(硬度)の経時変化を示すチャートである。図4(B)は、参考例のヒートポンプ給湯機において通常運転とスケール除去運転を実行したときのスケール成分濃度(硬度)の経時変化を示すチャートである。図4(A),(B)に示す制御例では、スケール除去運転において容器47に水を流通させながら電極対49に通電する場合を例示しているが、これに限定されない。スケール除去運転においては、容器47への水の流通を止めた状態で電極対49に通電してもよい。   FIG. 4A is a chart showing the change over time in the scale component concentration (hardness) when the normal operation and the scale removal operation are executed in the heat pump water heater 11 of the present embodiment. FIG. 4B is a chart showing the change over time in the scale component concentration (hardness) when the normal operation and the scale removal operation are executed in the heat pump water heater of the reference example. In the control examples shown in FIGS. 4A and 4B, the case where the electrode pair 49 is energized while water is circulated through the container 47 in the scale removal operation is illustrated, but the present invention is not limited to this. In the scale removal operation, the electrode pair 49 may be energized with the flow of water to the container 47 stopped.

本実施形態では、スケール除去運転の第2電流値が通常運転の第1電流値よりも大きな値に設定されるので、図4(A)と図4(B)を比較するとわかるように、スケール除去運転において電極対49に第2電流値の電流を流す前記所定時間(通電時間)が参考例に比べて短くなる。   In the present embodiment, since the second current value of the scale removal operation is set to a value larger than the first current value of the normal operation, as can be seen by comparing FIG. 4A and FIG. In the removal operation, the predetermined time (energization time) in which the current of the second current value flows through the electrode pair 49 is shorter than that in the reference example.

具体的に、通電時間は、例えば60秒以下に設定されるのが好ましく、30秒以下に設定されるのがより好ましい(例えば10秒〜30秒)。また、本実施形態では、第2電流値をより高い値に設定すれば通電時間を数秒程度(1秒以上10秒未満)の非常に短い時間に設定することも可能である。   Specifically, the energization time is preferably set to, for example, 60 seconds or less, and more preferably set to 30 seconds or less (for example, 10 seconds to 30 seconds). In the present embodiment, if the second current value is set to a higher value, the energization time can be set to a very short time of about several seconds (1 second to less than 10 seconds).

図5(A)−(C)は、本実施形態の通常運転及びスケール除去運転におけるスケールの様子の変化を示している。図5(A)は、通常運転においてスケールが付着した電極を示す概略図であり、図5(B)は、スケール除去運転において電極対49の極性が反転されて通電が開始された状態を示す概略図であり、図5(C)は、スケール除去運転において電極から針状又はシート状のスケールが剥離する状態を示す概略図である。図6(A)及び(B)は、本実施形態におけるスケール除去運転において電極から針状又はシート状のスケールが剥離する状態を示す写真である。なお、図6(A),(B)に示す実験結果は、スケール除去運転の第2電流値が通常運転の第1電流値の10倍に設定され、通電時間が5秒に設定されたときのものである。   FIGS. 5A to 5C show changes in the scale state in the normal operation and the scale removal operation of the present embodiment. FIG. 5A is a schematic diagram showing an electrode with a scale attached in a normal operation, and FIG. 5B shows a state where the polarity of the electrode pair 49 is reversed and energization is started in the scale removal operation. FIG. 5C is a schematic diagram illustrating a state in which a needle-like or sheet-like scale is peeled from an electrode in a scale removal operation. FIGS. 6A and 6B are photographs showing a state where the needle-like or sheet-like scale is peeled from the electrode in the scale removal operation in the present embodiment. The experimental results shown in FIGS. 6A and 6B show that when the second current value of the scale removal operation is set to 10 times the first current value of the normal operation and the energization time is set to 5 seconds. belongs to.

図5(A)−(C)及び図6(A),(B)に示すように、本実施形態では、スケール除去運転において、電極対49に上記のように通常運転よりも高い電流を短時間通電することにより、電極表面とスケールとの界面付近においてスケールが重点的に溶かされる一方で、電極界面付近以外のスケールがほとんど溶けないうちに、針状、シート状等の塊の状態のスケールが電極表面から脱落する(剥離する)。したがって、スケール除去運転に要する電力及び時間を参考例に比べて小さくすることができる。なお、スケール除去運転は、通常運転において電極表面に付着するスケールが密な状態になる前に適当な頻度で行われる。これにより、電極表面とスケールとの界面において重点的に生じる上記の反応は、電極の周縁部だけでなく、電極表面の全体で生じ得る。スケール除去運転は、例えば1日に1回〜複数回行われてもよく、例えば複数日に1回行われてもよい。   As shown in FIGS. 5 (A) to 5 (C) and FIGS. 6 (A) and 6 (B), in this embodiment, in the scale removal operation, the electrode pair 49 has a shorter current than the normal operation as described above. By energizing for a period of time, the scale is concentrated in the vicinity of the interface between the electrode surface and the scale, while the scale in the form of needles, sheets, etc. before the scale other than in the vicinity of the electrode interface is hardly dissolved. Fall off (peel) from the electrode surface. Therefore, the power and time required for the scale removal operation can be reduced as compared with the reference example. The scale removal operation is performed at an appropriate frequency before the scale adhering to the electrode surface in a normal operation becomes dense. As a result, the above-described reaction that occurs predominantly at the interface between the electrode surface and the scale can occur not only at the periphery of the electrode but also at the entire electrode surface. The scale removal operation may be performed, for example, once to a plurality of times a day, for example, once every a plurality of days.

本実施形態において、スケール除去運転の通電が開始されると、図4(A)のC1に示すように、電極表面からのスケールの溶解によって容器47内の水中のスケール成分濃度が上昇する傾向にある。ただし、本実施形態では、スケール除去運転において界面付近のスケールが重点的に水に溶解し、界面付近以外のスケールは析出状態が維持されるので、容器47内の水中のスケール成分の濃度の上昇は、図4(B)に示す参考例に比べて抑制される。   In the present embodiment, when energization of the scale removal operation is started, the concentration of scale components in the water in the container 47 tends to increase due to dissolution of the scale from the electrode surface, as indicated by C1 in FIG. is there. However, in the present embodiment, in the scale removal operation, the scale near the interface is preferentially dissolved in water, and the scale other than the vicinity of the interface is maintained in a precipitated state, so that the concentration of scale components in the water in the container 47 increases. Is suppressed as compared with the reference example shown in FIG.

このようにスケール除去運転において水中のスケール成分濃度の上昇が抑制されることにより、スケール除去運転時に陰極として機能する電極へのスケールの付着も抑制される。すなわち、陰極表面にほとんどスケールが付着していない状態で次回の通常運転を再開することができる。これにより、次回の通常運転のスケール除去効率の低下を抑制でき、通常運転のサイクルが短くなるのを抑制できる。   As described above, the increase in the concentration of the scale component in water during the scale removal operation is suppressed, so that the adhesion of the scale to the electrode functioning as the cathode during the scale removal operation is also suppressed. That is, the next normal operation can be resumed with almost no scale attached to the cathode surface. Thereby, the fall of the scale removal efficiency of the next normal driving | operation can be suppressed, and it can suppress that the cycle of normal driving | operation becomes short.

また、本実施形態では、スケール除去運転の通電停止後には、スケール除去運転に用いられた容器47内の水は、水熱交換器21に送らずに水熱交換器21よりも上流側において排水される(例えば、図4(A)における水入替運転)。すなわち、図4(A)において容器47内の水中のスケール成分濃度が、例えば入口濃度のラインで示される濃度以下になるまで、又は入口濃度に近い濃度になるまでは、容器47内の水は、水熱交換器21に送らずに排水される。なお、図4(A)の「入口濃度」とは、水入口43から容器47内に供給される水中のスケール成分濃度のことである。   In the present embodiment, after the energization of the scale removal operation is stopped, the water in the container 47 used for the scale removal operation is not sent to the water heat exchanger 21 but is drained upstream of the water heat exchanger 21. (For example, the water replacement operation in FIG. 4A). That is, until the concentration of the scale component in the water in the container 47 in FIG. 4 (A) is, for example, equal to or lower than the concentration indicated by the inlet concentration line, The water is discharged without being sent to the water heat exchanger 21. The “inlet concentration” in FIG. 4A is the concentration of the scale component in the water supplied from the water inlet 43 into the container 47.

スケール除去運転の通電停止後に容器47内の水を水熱交換器21に送らずに排水する方法としては、例えば次の2つの方法が挙げられる。1つ目の排水方法では、スケール除去運転の通電停止後に、図3(A)に示す容器47の底部に設けられた排水口46を通じて容器47内の水が系外に排水される。排水口46は、例えば開閉弁48によって開閉される。容器47内の水が排水された後、開閉弁48が閉状態とされ、容器47内には再び水が充填され、通常運転が実行される。   As a method for draining the water in the container 47 without sending it to the hydrothermal exchanger 21 after the energization stop of the scale removal operation, for example, the following two methods can be mentioned. In the first draining method, after energization of the scale removal operation is stopped, the water in the container 47 is drained out of the system through the drain port 46 provided at the bottom of the container 47 shown in FIG. The drain port 46 is opened and closed by an on-off valve 48, for example. After the water in the container 47 is drained, the on-off valve 48 is closed, the container 47 is filled again with water, and normal operation is performed.

2つ目の排水方法では、スケール除去運転の通電停止後に、図3(A)に示す容器47の水出口45と水熱交換器21との間の導水路(入水配管)27から分岐する排水路44を通じて容器47内の水が系外に排水される。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の他の例としては、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。図3(A)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 the second drainage method, drainage branched from a water conduit (inlet pipe) 27 between the water outlet 45 of the container 47 and the water heat exchanger 21 shown in FIG. Water in the container 47 is drained out of the system through the path 44. The drainage channel 44 can be opened and closed by a switching mechanism 42. 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. Other examples of the switching mechanism 42 include open / close valves provided in the drainage channel 44 and the water inlet pipe 27, for example. In FIG. 3A, 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.

なお、図3(A)に示す電気分解装置41において、排水口46及び開閉弁48と、排水路44及び切り換え機構42とは、両方とも設けられている必要はない。また、排水方法は、これらに限定されないので、これら以外の他の排水方法を採用する場合には、排水口46及び開閉弁48、並びに排水路44及び切り換え機構42は省略可能である。   In addition, in the electrolyzer 41 shown to FIG. 3 (A), the drain outlet 46 and the on-off valve 48, the drain channel 44, and the switching mechanism 42 do not need to be provided. Moreover, since the drainage method is not limited to these, when other drainage methods other than these are adopted, the drainage port 46 and the on-off valve 48, the drainage channel 44, and the switching mechanism 42 can be omitted.

また、本実施形態では、万が一、排出すべきスケール除去運転後の水が熱交換器21に流れ込むことがあっても、スケール成分の上昇が小さいため、これまでの運転に比して、熱交換器内でのスケール付着を抑えることができる。   Moreover, in this embodiment, even if the water after the scale removal operation to be discharged flows into the heat exchanger 21, the increase in the scale component is small, so that heat exchange is performed compared to the conventional operation. Scale adhesion in the vessel can be suppressed.

上述したように、本実施形態では、スケール除去運転において、容器47内に水を流通させずに電極対49に通電する方法と、容器47内に水を流通させながら電極対49に通電する方法とを選択できる。   As described above, in this embodiment, in the scale removal operation, a method of energizing the electrode pair 49 without circulating water in the container 47 and a method of energizing the electrode pair 49 while circulating water in the container 47 are used. And can be selected.

後者の場合、すなわちスケール除去運転において容器47内に水を流通させながら電極対49に通電する場合、電極対49への通電中においては水入口43から容器47内に「入口濃度」の水が供給され、水出口45からスケール成分濃度の上昇した水が流出する。本実施形態では、後者の場合であっても、上述したように通電時間が非常に短いのでスケール除去運転に要する水の使用量が参考例に比べて非常に少なくなる。ただし、スケール除去運転中の容器47内の水は、水熱交換器21に送らずに水熱交換器21よりも上流側において、例えば排水路44などを通じて排水される。   In the latter case, that is, when the electrode pair 49 is energized while flowing water through the container 47 in the scale removal operation, water having an “inlet concentration” from the water inlet 43 to the container 47 is energized while the electrode pair 49 is energized. Supplied and water having an increased scale component concentration flows out from the water outlet 45. In this embodiment, even in the latter case, since the energization time is very short as described above, the amount of water used for the scale removal operation is very small compared to the reference example. However, the water in the container 47 during the scale removal operation is not sent to the water heat exchanger 21 but is drained through, for example, the drainage channel 44 on the upstream side of the water heat exchanger 21.

なお、本実施形態では、前者の制御、すなわちスケール除去運転において容器47内に水を流通させずに電極対49に通電する制御を採用してもよい。この場合には、容器47内において水の流れがほとんどない状態で電極対49に通電することができる。したがって、スケールの付着している電極(陽極)の表面近傍において水の移動がほとんどないので、電極対49への通電中は電極(陽極)の表面近傍においてpHの低い状態が維持される。pHが低いほどスケールが水中に溶けやすくなるので、スケールと電極表面との界面において重点的にスケールが溶けやすくなる。   In the present embodiment, the former control, that is, control for energizing the electrode pair 49 without flowing water through the container 47 in the scale removal operation may be employed. In this case, the electrode pair 49 can be energized with almost no flow of water in the container 47. Accordingly, since there is almost no movement of water near the surface of the electrode (anode) to which the scale is attached, a low pH state is maintained near the surface of the electrode (anode) while the electrode pair 49 is energized. The lower the pH is, the more easily the scale dissolves in water. Therefore, the scale tends to dissolve mainly at the interface between the scale and the electrode surface.

また、本実施形態のように電極対49に高い電流を流す場合には、電極表面の全体において満遍なくスケールが溶け出す。これに対し、参考例のように電極対49に低い電流を流す場合には、電極表面においてスケールの溶け出す部位にばらつきが生じやすい。このことからも、本実施形態では、参考例に比べて電極表面とスケールとの界面においてスケールの付着力を全体的に弱くすることができるので、針状、シート状などの塊の状態でスケールを剥離することができる。   Further, when a high current is passed through the electrode pair 49 as in the present embodiment, the scale is evenly dissolved on the entire electrode surface. On the other hand, when a low current is passed through the electrode pair 49 as in the reference example, variations tend to occur in the portion where the scale melts on the electrode surface. Also from this, in this embodiment, since the adhesion force of the scale can be weakened as a whole at the interface between the electrode surface and the scale as compared with the reference example, the scale is in a lump state such as a needle shape or a sheet shape. Can be peeled off.

また、通常運転と同じ電流値でスケール除去運転を行う参考例では、次のような問題がある。図7(A)−(C)は、参考例の通常運転及びスケール除去運転におけるスケールの様子の変化を示している。図7(A)は、通常運転においてスケールが付着した電極を示す概略図であり、図7(B)は、スケール除去運転において電極対49の極性が反転されて通電が開始された状態を示す概略図であり、図7(C)は、付着したスケールが少しずつ溶解し、スケール除去運転が終了した状態を示す概略図である。なお、参考例では、スケール除去運転の電流値が通常運転の電流値と同じ第1電流値に設定されている。   Further, the reference example in which the scale removal operation is performed with the same current value as that in the normal operation has the following problems. 7A to 7C show changes in the scale state in the normal operation and the scale removal operation of the reference example. FIG. 7A is a schematic view showing an electrode with a scale attached in a normal operation, and FIG. 7B shows a state where the polarity of the electrode pair 49 is reversed and energization is started in the scale removal operation. FIG. 7C is a schematic diagram illustrating a state in which the attached scale is gradually dissolved and the scale removal operation is completed. In the reference example, the current value of the scale removal operation is set to the same first current value as the current value of the normal operation.

参考例において、通常運転時に陰極として機能してスケールが付着した電極は、極性の反転によって陽極となり、付着したスケールは徐々に水中に溶解する。参考例のスケール除去運転では、本実施形態のように電極表面とスケールとの界面付近においてスケールが重点的に溶けるのではなく、スケールの厚み方向の全体が水中に徐々に溶解する(図7(B)参照)。したがって、参考例では、電極表面からスケールが除去されるまでに長時間を要するので、スケール除去運転の通電時間も図4(B)に示すように長く設定する必要がある(例えば数十分(1時間程度))。   In the reference example, the electrode which functions as a cathode during normal operation and has a scale attached becomes an anode by reversing the polarity, and the attached scale gradually dissolves in water. In the scale removal operation of the reference example, the scale is not dissolved in the vicinity of the interface between the electrode surface and the scale as in this embodiment, but the entire thickness direction of the scale is gradually dissolved in water (FIG. 7 ( B)). Therefore, in the reference example, since it takes a long time for the scale to be removed from the electrode surface, it is necessary to set the energization time for the scale removal operation to be long as shown in FIG. About 1 hour)).

また、参考例では、スケール除去運転の電流値が通常運転と同じ電流値であったとしても、スケール除去運転の通電が終了するまでに長時間を要するので、結果的にスケール除去運転に要する電力は、本実施形態に比べて多くなる。   In the reference example, even if the current value of the scale removal operation is the same as that of the normal operation, it takes a long time until the energization of the scale removal operation is completed. Increases compared to the present embodiment.

また、参考例では、スケール除去運転において陽極に付着している大半のスケールが容器内の水中に溶解することになるので、水中のスケール成分濃度が高くなる(図4(B)のC2参照)。したがって、スケール除去運転時に陰極として機能する電極表面に付着するスケールの付着量が多くなる(図7(C)参照)。すなわち、陰極表面に多くのスケールが付着した状態で次回の通常運転が再開される。これにより、次回の通常運転のスケール除去効率の低下が生じやすく、通常運転の1回あたりの運転可能時間が短くなる。   In the reference example, most of the scale adhering to the anode in the scale removal operation is dissolved in the water in the container, so that the concentration of the scale component in the water is high (see C2 in FIG. 4B). . Accordingly, the amount of scale attached to the electrode surface functioning as the cathode during the scale removal operation increases (see FIG. 7C). That is, the next normal operation is resumed with many scales attached to the cathode surface. As a result, the scale removal efficiency of the next normal operation is likely to be reduced, and the operable time per one normal operation is shortened.

また、参考例では容器内の水中のスケール成分濃度が高くなるので、スケール除去運転の通電停止後には、スケール除去運転に用いられた容器内の水は、水熱交換器に送らずに水熱交換器よりも上流側において必ず排水されなければならない。   In the reference example, the concentration of the scale component in the water in the container is high, so the water in the container used for the scale removal operation is not sent to the water heat exchanger after the scale removal operation is stopped. It must be drained upstream from the exchanger.

なお、参考例のスケール除去運転においても、容器内に水を流通させずに電極対に通電する方法と、容器内に水を流通させながら電極対に通電する方法とを選択できる。   In the scale removal operation of the reference example, a method of energizing the electrode pair without circulating water in the container and a method of energizing the electrode pair while circulating water in the container can be selected.

後者の場合、すなわちスケール除去運転において容器内に水を流通させながら電極対に通電する場合、参考例では、スケール除去運転の通電が完了するまでの長時間、水を流し続ける必要があるので、非常に多くの水が必要になる。   In the latter case, that is, when energizing the electrode pair while circulating water in the container in the scale removal operation, in the reference example, it is necessary to continue flowing water for a long time until the energization of the scale removal operation is completed. Very much water is needed.

本実施形態の主な特徴は以上の通りであるが、スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、電極表面からのスケールの脱落を促進する制御としては、次のようなものが例示できる。   The main features of the present embodiment are as described above. Examples of the control that promotes the removal of the scale from the electrode surface during the scale removal operation or after the scale removal operation are as follows.

制御部32は、スケール除去運転における電極対49への通電中又は通電停止後に、電極の表面からのスケールの脱落を促進させるために容器47内において水の流れを形成する制御を実行してもよい。水の流れを形成する方法としては、例えば図3(A)に示すように容器47の底部などに設けられる開閉可能な排水口46を開状態にすることによって、容器47内の水を排水する方法が挙げられる。この方法によれば、水の排水に伴って容器47内の水が下方に移動するので、この水の移動によって電極の表面のスケールに外力が加わる。電極の表面のスケールは、電極対49への通電によって電極の表面への付着力がかなり低下しているので、水の移動に起因する外力によって電極表面からのスケールの脱落が促進される。   The control unit 32 may execute control for forming a flow of water in the container 47 in order to promote the drop-off of the scale from the surface of the electrode during energization or after the energization of the electrode pair 49 in the scale removal operation. Good. As a method of forming the water flow, for example, as shown in FIG. 3A, the water in the container 47 is drained by opening an openable / closable drain port 46 provided at the bottom of the container 47 or the like. A method is mentioned. According to this method, the water in the container 47 moves downward as the water is drained, so that an external force is applied to the scale on the surface of the electrode by the movement of the water. Since the scale of the electrode surface is considerably reduced in the adhesion force to the electrode surface due to the energization of the electrode pair 49, the drop off of the scale from the electrode surface is promoted by the external force due to the movement of water.

また、水の排水をスケール除去運転の通電停止後に実行し、再度容器47内に水を供給する場合には、容器47内の水がすべて「入口濃度」の水に入れ替わるので、容器47内の水中のスケール成分濃度を「入口濃度」まで低下させることができる。したがって、水の入れ替え後には、通常運転をすぐに再開することができる。   In addition, when drainage of water is executed after the energization of the scale removal operation is stopped and water is supplied again into the container 47, all the water in the container 47 is replaced with “inlet concentration” water. The concentration of scale components in water can be reduced to “inlet concentration”. Therefore, normal operation can be resumed immediately after the water is replaced.

また、水の流れを形成する他の方法としては、水入口43から容器47内に水を流入させ、水出口45から容器47外に水を順次流出させる方法が挙げられる。この方法によれば、電極51,52間の水流路を水が流れる際に電極表面に沿って水が移動するので、この水の移動によって電極の表面のスケールに外力が加わる。そして、水の移動に起因する外力によって電極表面からのスケールの脱落が促進される。   In addition, as another method for forming the flow of water, there is a method in which water is allowed to flow into the container 47 from the water inlet 43 and water is sequentially discharged from the water outlet 45 to the outside of the container 47. According to this method, when water flows through the water flow path between the electrodes 51 and 52, the water moves along the electrode surface, so that an external force is applied to the scale on the surface of the electrode by the movement of the water. And the drop-off of the scale from the electrode surface is promoted by the external force resulting from the movement of water.

なお、上述したような電極表面からのスケール脱落促進制御は、特にスケール除去運転において容器47への水の流通を止めた状態で電極対49に通電する場合に有効である。   It should be noted that the scale drop acceleration control from the electrode surface as described above is particularly effective when the electrode pair 49 is energized in a state where the flow of water to the container 47 is stopped in the scale removal operation.

(変形例1)
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8(A)に示す変形例1のような電気分解装置41であってもよい。図8(A)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1においても、上述した通常運転とスケール除去運転とが実行される。
(Modification 1)
The electrolyzer 41 is not necessarily limited to having a meandering flow path as shown in FIG. 3 (A), and may be an electrolyzer 41 as in Modification 1 shown in FIG. 8 (A), for example. As shown in FIG. 8A, 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 the first modification, the above-described normal operation and scale removal operation are performed.

変形例1では、図3(A)に示す実施形態と同様に、スケール除去運転の通電停止後には、例えば排水口46又は排水路44を通じて容器47内の水が排水され、その後、通常運転が実行される。   In the first modification, similarly to the embodiment shown in FIG. 3A, after the energization of the scale removal operation is stopped, for example, the water in the container 47 is drained through the drain port 46 or the drainage channel 44, and then the normal operation is performed. Executed.

なお、変形例1では、図3(B)に示す反転機構63と同様の反転機構が設けられているが、図8(A)では反転機構の図示を省略している(図8(B)も同様)。   In Modification 1, a reversing mechanism similar to the reversing mechanism 63 shown in FIG. 3B is provided, but the reversing mechanism is not shown in FIG. 8A (FIG. 8B). The same).

(変形例2)
図8(B)は、変形例2の電気分解装置41を示している。この電気分解装置41は、電極51,52の表面からのスケールの脱落を促進させるための振動付与手段61をさらに有する。制御部32は、スケール除去運転において、振動付与手段61によってスケールに振動を直接又は間接的に伝える制御を実行する。これにより、電極51,52の表面からのスケールの脱落が促進される。
(Modification 2)
FIG. 8B shows an electrolyzer 41 of the second modification. The electrolyzer 41 further includes a vibration applying means 61 for promoting the removal of the scale from the surfaces of the electrodes 51 and 52. In the scale removal operation, the control unit 32 performs control for directly or indirectly transmitting vibration to the scale by the vibration applying unit 61. As a result, scale removal from the surfaces of the electrodes 51 and 52 is promoted.

振動付与手段61の具体例としては、例えば容器47、容器47内の水、電極51,52などに超音波振動を付与する装置が挙げられる。また、振動付与手段61の他の例としては、例えば電極51,52などに図略のハンマーなどによって打撃を加える装置が挙げられる。   Specific examples of the vibration applying means 61 include a device that applies ultrasonic vibration to the container 47, the water in the container 47, the electrodes 51 and 52, and the like. Another example of the vibration applying means 61 is a device that strikes the electrodes 51 and 52 with a hammer (not shown).

変形例2においても図3(A)に示す実施形態と同様に、スケール除去運転の通電停止後には、例えば排水口46又は排水路44を通じて容器47内の水が排水され、その後、通常運転が実行される。   Also in the modified example 2, as in the embodiment shown in FIG. 3A, after the energization of the scale removal operation is stopped, the water in the container 47 is drained through the drain port 46 or the drainage channel 44, and then the normal operation is performed. Executed.

なお、振動付与手段61は、図3(A)に示す蛇行流路を有する電気分解装置41に設けてもよい。   In addition, you may provide the vibration provision means 61 in the electrolyzer 41 which has a meandering flow path shown to FIG. 3 (A).

(変形例3)
図8(C)は、変形例3の電気分解装置41を示している。図8(C)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。この変形例3では、各電極は水の流れる方向に平行に配置されている。具体的に、水入口43が設けられた第1壁部471から水出口45が設けられた第2壁部472に向かう方向に平行又は略平行な姿勢で各電極が配置されている。第1壁部471と第2壁部472は、互いに平行に配置されている。
(Modification 3)
FIG. 8C shows an electrolyzer 41 of the third modification. As shown in FIG. 8C, 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. In this modification 3, each electrode is arrange | positioned in parallel with the direction through which water flows. Specifically, each electrode is arranged in a posture parallel to or substantially parallel to a direction from the first wall portion 471 provided with the water inlet 43 to the second wall portion 472 provided with the water outlet 45. The first wall portion 471 and the second wall portion 472 are arranged in parallel to each other.

水入口43から容器47に流入した水は、第1電極51と第2電極52の隙間を通り、水出口45側に向かって容器47内を流れる。水が水出口45側に流れる途中で隣り合う電極51,52間の隙間を通過する過程で水中のスケール成分が除去される。この変形例3においても、上述した通常運転とスケール除去運転とが実行される。   The water that has flowed into the container 47 from the water inlet 43 flows through the gap between the first electrode 51 and the second electrode 52 and flows in the container 47 toward the water outlet 45 side. The scale component in the water is removed in the process of passing through the gap between the adjacent electrodes 51 and 52 while the water flows to the water outlet 45 side. Also in the third modification, the above-described normal operation and scale removal operation are performed.

なお、変形例では、スケール除去運転の通電停止後には、例えば図3(A)に示すものと同様の図略の排水口又は排水路を通じて容器47内の水が排水され、その後、通常運転が実行される。   In the modified example, after the energization of the scale removal operation is stopped, the water in the container 47 is drained through a drain port or a drainage channel (not shown) similar to that shown in FIG. Executed.

以上説明したように、本実施形態では、スケール除去運転において、通常運転時の電流値よりも高い電流値で電極対49に通電するので、例えば通常運転時と同じ電流値でスケール除去運転が実行される場合に比べて、スケールと電極表面との界面においてスケールを重点的に溶かす(水中に溶解させる)ことができる。界面において重点的に溶解反応が生じたスケールは、電極表面から針状又はシート状の状態(比較的大きな塊の状態)で脱落しやすくなる。すなわち、この構成では、スケールを界面において重点的に溶かす一方で界面以外の大半の部位については溶かさなくても電極表面からスケールを剥離させることができる。したがって、通常運転時と同じ電流値でスケール除去運転が実行され、電極表面に付着したスケールの大半を溶かす場合に比べて、スケール除去運転に要する時間を大幅に短縮することができ、結果的にスケール除去運転に要する電力低減にもつながる。   As described above, in the present embodiment, in the scale removal operation, the electrode pair 49 is energized with a current value higher than the current value during the normal operation. For example, the scale removal operation is executed with the same current value as during the normal operation. Compared with the case where it is done, the scale can be dissolved mainly (dissolved in water) at the interface between the scale and the electrode surface. The scale where the dissolution reaction has occurred predominantly at the interface tends to fall off from the electrode surface in a needle-like or sheet-like state (a relatively large lump state). That is, in this configuration, the scale can be peeled off from the electrode surface without dissolving most of the portions other than the interface while the scale is melted mainly at the interface. Therefore, the scale removal operation is executed at the same current value as in normal operation, and the time required for the scale removal operation can be greatly shortened as compared with the case where most of the scale adhering to the electrode surface is melted. It also leads to a reduction in power required for scale removal operation.

また、本実施形態では、電極表面から針状又はシート状の状態(比較的大きな塊の状態)で脱落したスケールが、仮に水熱交換器21に流入したとしても、このスケールは、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析出物であるので、スケール成分に比べて水熱交換器21内に付着するおそれは低い。   Further, in this embodiment, even if a scale that has fallen out of the electrode surface in a needle-like or sheet-like state (a relatively large lump state) flows into the hydrothermal exchanger 21, this scale is not a calcium salt ( For example, it is a precipitate such as calcium carbonate) or a magnesium salt, so that it is less likely to adhere to the hydrothermal exchanger 21 than the scale component.

また、本実施形態では、スケール除去運転時の電流値が通常運転時の電流値の2倍〜20倍の範囲内の値である場合には、スケールと電極表面との界面においてスケールを重点的に溶解させる反応を効果的に進行させることができる。   In the present embodiment, when the current value during the scale removal operation is a value within the range of 2 to 20 times the current value during the normal operation, the scale is focused on the interface between the scale and the electrode surface. The reaction to be dissolved in can be effectively advanced.

また、本実施形態では、スケール除去運転の通電時間が60秒以下である場合には、スケール除去運転に要する電力及び時間を効果的に低減できる。   In the present embodiment, when the energization time of the scale removal operation is 60 seconds or less, the power and time required for the scale removal operation can be effectively reduced.

また、本実施形態では、制御部32は、スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、電極表面からのスケールの脱落を促進させるために容器47内において水の流れを形成する制御を実行するのが好ましい。電極表面のスケールは、スケール除去運転における電極対49への通電によって電極表面への付着力がかなり低下している。したがって、このスケールに水の移動に起因する外力が付与されることによって電極表面からのスケールの脱落が促進される。   Moreover, in this embodiment, the control part 32 performs control which forms the flow of water in the container 47 in order to accelerate | stimulate the drop-off | omission of the scale from an electrode surface during scale removal operation or after scale removal operation. preferable. As for the scale of the electrode surface, the adhesion force to the electrode surface is considerably reduced by energizing the electrode pair 49 in the scale removal operation. Therefore, the external force resulting from the movement of water is applied to the scale, thereby facilitating the scale from falling off the electrode surface.

また、変形例2のように、制御部32は、スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、振動付与手段61によってスケールに振動を直接又は間接的に伝える制御を実行してもよい。電極の表面のスケールは、スケール除去運転における電極対49への通電によって電極表面への付着力がかなり低下している。したがって、このスケールに振動付与手段61によって振動が直接又は間接的に伝えられることにより、電極表面からのスケールの脱落が促進される。   Further, as in Modification 2, the control unit 32 may perform control for directly or indirectly transmitting vibration to the scale by the vibration applying unit 61 during or after the scale removal operation. As for the scale on the surface of the electrode, the adhesion force to the electrode surface is considerably reduced by energizing the electrode pair 49 in the scale removal operation. Accordingly, the vibration is directly or indirectly transmitted to the scale by the vibration applying means 61, thereby facilitating the removal of the scale from the electrode surface.

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9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. 9, the combustion 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9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. 9, 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9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. 9, 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
21 水熱交換器
33 制御部
41 電気分解装置
47 容器
49 電極対
51,52 電極
53 電源
61 振動付与手段
63 反転機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Heat pump water heater 21 Water heat exchanger 33 Control part 41 Electrolyzer 47 Container 49 Electrode pair 51,52 Electrode 53 Power supply 61 Vibration imparting means 63 Inversion mechanism

Claims (5)

水を加熱するための水熱交換器(21)と、
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(32)と、を備え、
前記制御部(32)は、
前記電極対(49)に通電して水に含まれるスケール成分を析出させる通常運転と、
前記電極対(49)の極性を前記通常運転の状態から反転させるとともに、前記通常運転時の電流値よりも高い電流値で前記電極対(49)に所定時間通電するスケール除去運転と、を実行する温度調節水供給機。
A water heat exchanger (21) for heating the water;
An electrolysis apparatus (5) having a container (47) and an electrode pair (49) provided in the container (47), for removing scale components contained in water sent to the hydrothermal exchanger (21) 41),
A control unit (32),
The control unit (32)
A normal operation of energizing the electrode pair (49) to deposit a scale component contained in water;
The polarity removal operation of reversing the polarity of the electrode pair (49) from the normal operation state and energizing the electrode pair (49) for a predetermined time with a current value higher than the current value during the normal operation is performed. Temperature control water supply machine.
前記スケール除去運転時の電流値は、前記通常運転時の電流値の2倍〜20倍の範囲内の値である、請求項1に記載の温度調節水供給機。   The temperature-controlled water supply device according to claim 1, wherein the current value during the scale removal operation is a value within a range of 2 to 20 times the current value during the normal operation. 前記所定時間が60秒以下である、請求項1又は2に記載の温度調節水供給機。   The temperature-controlled water supply machine according to claim 1 or 2, wherein the predetermined time is 60 seconds or less. 前記制御部(32)は、前記スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、前記表面からのスケールの脱落を促進させるために前記容器(47)内において水の流れを形成する制御を実行する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の温度調節水供給機。   The said control part (32) performs control which forms the flow of water in the said container (47) in order to accelerate | stimulate the drop-off | omission of the scale from the said surface during the said scale removal operation | movement or after a scale removal operation | movement. Item 4. The temperature-controlled water supply device according to any one of items 1 to 3. 前記電気分解装置(41)は、前記表面からのスケールの脱落を促進させるための振動付与手段(61)をさらに有し、
前記制御部(32)は、前記スケール除去運転中又はスケール除去運転後に、前記振動付与手段(61)によって前記スケールに振動を直接又は間接的に伝える制御を実行する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の温度調節水供給機。
The electrolyzer (41) further includes vibration imparting means (61) for promoting the removal of the scale from the surface,
The said control part (32) performs control which transmits a vibration to the said scale directly or indirectly by the said vibration provision means (61) during the said scale removal driving | operation or after a scale removal driving | operation. The temperature-controlled water supply machine according to claim 1.
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