電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器的制造方法
電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器的制造方法
【專利摘要】電解裝置(41)被使用于熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分，其中，熱泵熱水器具備用于加熱水的水熱交換器(21)。電解裝置(41)具備：容器(47)，具有進水口(43)及出水口(45)；多個電極(51、52)，被配置在容器(47)內；以及氣體排出部(70)，被設置在高于出水口(45)的位置，阻止容器(47)內的水排出到容器外并將容器(47)內的氣體排出到容器(47)外。
【專利說明】電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器。
【背景技術】
[0002]一般而言，熱泵熱水器具備:儲水箱，儲存水；制冷劑回路，具有通過與制冷劑的熱交換來加熱水的水熱交換器；以及導水路，將儲存在儲水箱中的水輸送至水熱交換器，并使在水熱交換器中被加熱的水返回至儲水箱。在該熱泵熱水器中，儲存在儲水箱中的水通常以自來水或井水等作為供水源。
[0003]在自來水或井水中含有成為水垢的產生原因的鈣離子、鎂離子等成分(以下稱作水垢成分)。因此，在熱泵熱水器中會有鈣鹽、鎂鹽等水垢析出。尤其，井水等地下水與自來水相比所述水垢成分的濃度高，具有容易產生水垢的水質。而且，在水熱交換器中，水受到加熱而水的溫度變高，因此，尤其容易析出水垢。若水垢析出并堆積在水熱交換器中的管的內表面，則有時會發(fā)生水熱交換器的傳熱性能下降、管的流路變窄等問題。
[0004]例如在專利文獻I中提出一種防止形成水垢的熱水器，其具備在連接供水口與熱交換器的供水側配管的中途面向水路相向地配置的多個電極以及對電極間強制施加微弱電流的裝置，通過施加微弱電流，能夠使其中一個電極表面附近的流水較供水PH呈堿性。
[0005]在此，在如上所述般利用電解去除水垢成分的過程中，會產生氫、氧、氯等氣體。產生的氣體有時會積存在成為水的流路的容器內。在容器內配置有多個電極。氣體積存在容器內，這會成為水與電 極的接觸面積減小、水的流動受到妨礙等水垢成分去除性能下降的原因。此外，若氣體從容器流出到下游側，則有可能發(fā)生在水熱交換器中流動阻力增大、熱交換器的性能下降等問題。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利公開公報特開2001-317817號
【發(fā)明內容】
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從容器中適當地排出在利用電解去除水垢成分的過程中產生的氣體的電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器。
[0010]本發(fā)明的電解裝置被用于具備加熱水的水熱交換器的熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分。所述電解裝置包括:容器，具有進水口和出水口 ；多個電極，被配置在所述容器內；以及氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的熱泵熱水器的結構圖。
[0012]圖2是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電解裝置的立體圖。
[0013] 圖3表示第一實施方式所涉及的電解裝置，其中，(A)是圖2的IIIA-1IIA線剖視圖，⑶是圖2的IIIB-1IIB線剖視圖。
[0014]圖4(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例2的剖視圖。
[0015]圖5(A)、⑶是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。
[0016]圖6(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例4的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例5的剖視圖。
[0017]圖7(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例6的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例7的剖視圖。
[0018]圖8(A)是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖，(B)是表示第二實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖。
[0019]圖9(A)是表示在第二實施方式中的自動排氣閥氣體被排出時的狀態(tài)的概略圖，(B)是表示在所述自動排氣閥水的排出被阻止時的狀態(tài)的概略圖。
[0020]圖10(A)、(B)是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第三實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖。
[0021]圖11 (A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖。
[0022]圖12㈧、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例2的剖視圖。
[0023]圖13㈧、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。
[0024]圖14是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第四實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]<熱泵熱水器>
[0026]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的一實施方式所涉及的熱泵熱水器11。如圖1所示，本實施方式所涉及的熱泵熱水器11具備熱泵組件13、儲熱水組件17、電解裝置41以及控制這些的控制器32。
[0027]熱泵熱水器11具備制冷劑回路IOa以及儲熱水回路10b。制冷劑回路IOa包括壓縮機19、水熱交換器21、作為膨脹機構的電動膨脹閥23、空氣熱交換器25以及連接它們的配管。儲熱水回路IOb具備儲水箱15、泵31、水熱交換器21及連接它們的導水路。水熱交換器21具有兩條流路，一條流路包含在制冷劑回路IOa中，另一條流路包含在儲熱水回路IOb 中。
[0028]在儲熱水組件17內設置有儲存水的儲水箱15以及泵31。在熱泵組件13內設置有壓縮機19、水熱交換器21、電動膨脹閥23以及空氣熱交換器25。儲水箱15與水熱交換器21通過所述導水路而連接。所述導水路包括:進水配管27，具有將儲水箱15的水輸送至水熱交換器21的送出側流路；以及出熱水配管29，具有使與水熱交換器21進行熱交換而被加熱的水返回至儲水箱15的返回側流路。在進水配管27設置有用于輸送水的泵31。泵31使儲水箱15內的水從儲水箱15的下部流出至進水配管27，并使其依次通過水熱交換器21以及出熱水配管29而返回到儲水箱15的上部。[0029]在本實施方式中，使用二氧化碳作為在制冷劑回路IOa中循環(huán)的制冷劑。在制冷劑回路IOa中循環(huán)的制冷劑在水熱交換器21中與在儲熱水回路IOb中循環(huán)的水進行熱交換以加熱該水，并在空氣熱交換器25中與外部空氣進行熱交換，以從外部空氣吸收熱。
[0030]在儲水箱15上連接有供水配管37與供熱水配管35。供熱水配管35連接于儲水箱15的上部。該供熱水配管35導出儲存在儲水箱15內的高溫的水并將熱水供應到浴槽等。供水配管37連接于儲水箱15的底部。該供水配管37從供水源向儲水箱15內供應低溫的水。作為向儲水箱15供應水的供水源，例如可利用自來水或井水等地下水。本實施方式的熱水器11是不使從供熱水配管35供應的熱水返回到儲水箱15的非循環(huán)的熱水器。
[0031]電解裝置41被設置在與水熱交換器21相比位于水流的上游側的進水配管27。在本實施方式中，電解裝置41被設置在與泵31相比位于水流的下游側的位置，但并不限于此。電解裝置41具有后述的多個電極對49 (參照圖2)。
[0032]控制器32具有控制部33及存儲器(存儲部)34?？刂撇?3基于存儲在存儲器34中的燒開運轉的時間表控制燒開儲水箱15內的水的燒開運轉。
[0033]接下來說明熱泵熱水器11的動作。在燒開儲水箱15內的水的燒開運轉過程中，控制部33使熱泵組件13的壓縮機19驅動，調節(jié)電動膨脹閥23的開度，并且使儲熱水組件17的泵31驅動。由此，如圖1所示，從設置在儲水箱15的底部的出水口將儲水箱15內的低溫的水通過進水配管27輸送到水熱交換器21，在水熱交換器21中進行加熱。經加熱的高溫的水通過出熱水配管29從設置在儲水箱15的上部的進水口返回到儲水箱15內。由此，在儲水箱15內，從其上部開始逐步儲存高溫的熱水。在該燒開運轉過程中，通過電解裝置41去除水中所含 的水垢成分。
[0034]本實施方式的熱泵熱水器11是非循環(huán)的熱水器。在該非循環(huán)的熱水器11中，從供熱水配管35供應的水(熱水)由用戶使用，而不返回儲水箱15。因此，與從儲水箱15通過供熱水配管35供應的熱水量大致相同量的水從供水源通過供水配管37供應到儲水箱15中。即，在儲水箱15中，從自來水或井水等供水源將含有水垢成分的水補充到儲水箱15的頻率高，補充的量也多。因此，在非循環(huán)的熱泵熱水器的情況下，與循環(huán)式的冷卻水循環(huán)裝置或循環(huán)式的熱水器相比，需要高效地去除水垢成分。
[0035]<電解裝置>
[0036](第一實施方式)
[0037]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電解裝置41的立體圖。圖3㈧是圖2的IIIA-1IIA線剖視圖，圖3⑶是圖2的IIIB-1IIB線剖視圖。如圖2及圖3(A)、(B)所示，電解裝置41具備容器47、作為陰極和陽極中的其中一者發(fā)揮功能的多個第一電極板51、作為陰極和陽極中的另一者發(fā)揮功能的多個第二電極板52以及氣體排出部70。
[0038]在本實施方式中，容器47呈大致長方體的形狀，但并不限于此。容器47具有底壁部475、上壁部476以及將它們的周緣部彼此連接的側壁部48。這些壁部形成所述水流空間。側壁部48具有位于水流的上游側的第一側壁部471 (上游側側壁部471)、位于水流的下游側的第二側壁部472 (下游側側壁部472)、第三側壁部473 (右側側壁部473)以及第四側壁部474 (左側側壁部474)。
[0039]在本實施方式中，底壁部475與上壁部476在上下方向上相向，且以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。而且，在本實施方式中，上游側側壁部471與下游側側壁部472在后述的多個電極板51、52的排列方向上相向，且以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。在本實施方式中，右側側壁部473與左側側壁部474以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。
[0040]容器47具有進水口 43以及出水口 45。進水口 43被設置在上游側側壁部471的下部，出水口 45被設置在下游側側壁部472的上部。但是，設置進水口 43以及出水口 45的部位并不限于這些部位。
[0041]進水口 43是設置在上游側側壁部471上的筒狀入口管44中的下游側端部的開口部，出水口 45是設置在下游側側壁部472上的筒狀出口管46中的上游側端部的開口部。利用泵31通過進水配管27被送往電解裝置41的水從進水口 43流入容器47的內部的水流空間。流入水流空間的水朝向水流的下游側流動，并從出水口 45排出到容器47的外部。
[0042]在上壁部476設置有用于從容器47內將因電解產生的氣體排出到容器47外的氣體排出部70。在本實施方式中，氣體排出部70被設置在上壁部476中較下游側側壁部472靠近上游側側壁部471的位置、即上壁部476中的上游側的位置，但并不限定于此。氣體排出部70也可設置在上壁部476中的下游側的位置，還可設置在上壁部476中下游側側壁部472與上游側側壁部471之間的大致中央。
[0043]氣體排出部70阻止容器47內的水通過氣體排出部70排出到容器47外，并將容器47內的氣體通過氣體排出部70排出到容器47外。氣體排出部70包括:流路部件71，形成來自容器47的氣體的排出流路；透氣部件72，被設置于流路部件71 ;以及作為固定部件的蓋76，被安裝在流路部件71的端部，將透氣部件72固定于流路部件71。流路部件71內部的中空部分作為所述排出流路發(fā)揮功能。
[0044]流路部件71呈圓筒形狀。在本實施方式中，流路部件71被插入于形成在上壁部476上的貫穿孔，但例如也可設置在上壁部476的上表面。在本實施方式中，流路部件71包含從上壁部476朝外側(上方)延伸的外側筒狀部71a以及從上壁部476朝內側(下方)延伸的內側筒狀部71b。內側筒狀部71b的下端(流路部件71的下端)被設置在高于出水口 45的位置。
[0045]蓋76包含:覆蓋外側筒狀部71a的上端部的外周面的筒狀部和位于該筒狀部的上部且在中央形成有貫穿孔的上面部。該上面部的貫穿孔被設置在流路部件71的中空部分的中心線所通過的位置。在筒狀部的內周面形成有內螺紋，該內螺紋螺合于形成在外側筒狀部71a的上端部的外周面的外螺紋。
[0046]透氣部件72被設置于外側筒狀部71a。具體而言，在本實施方式中，透氣部件72被設置在外側筒狀部71a的上端，但并不限于此。透氣部件72被夾在外側筒狀部71a的上端與蓋76的上面部的下表面之間，通過將蓋76螺合于外側筒狀部71a，從而固定于外側筒狀部71a。通過拆卸蓋76，能夠更換透氣部件72。
[0047]在本實施方式中，透氣部件72具有與外側筒狀部71a的外徑以及蓋76的筒狀部的內徑同程度的外徑。透氣部件72以覆蓋外側筒狀部71a的上端的整個開口的方式被配置。
[0048]透氣部件72能夠使用阻止水透過且使氣體透過的膜、阻止水透過且使氣體透過的過濾器等。具體而言，作為透氣部件72，例如能夠使用中空纖維膜，但并不限于此。當使用中空纖維膜時，例如通過適當調節(jié)中空纖維的內徑、中空纖維上所設的多個孔的開口直徑等，能夠對中空纖維膜賦予阻止水透過且使氣體透過的特性。
[0049]容器47內的氣體通過流路部件71的排出流路到達透氣部件72，并透過透氣部件72而從氣體排出部70排出到外部。即使在容器47內的水通過流路部件71的排出流路到達透氣部件72的情況下，透氣部件72也會阻止該水透過。因此，氣體和水中的氣體從氣體排出部70排出。
[0050]在底壁部475設置有水垢排出口 61。在本實施方式中，水垢排出口 61被設置在底壁部475中較上游側側壁部471靠近下游側側壁部472的位置，但并不限于此。在水垢排出口 61連接有排出管62。在排出管62設置有開閉閥63。開閉閥63的開閉動作由控制部33控制。
[0051]在容器47內配置有多個第一電極板51以及多個第二電極板52。作為各電極板51、52的材料，能夠例示鈦、鉬、鎳、碳、石墨、銅、玻璃碳等。
[0052]以下，具體說明多個電極板的配置以及結構，但并不限于以下的配置以及結構。各電極板在上下方向上以平行的姿勢被配置。多個電極板51、52在電極板的厚度方向上相互隔開間隔并沿水平方向排列。第一電極板51與第二電極板52交替排列。相鄰的電極板51、52構成電極對49。因此，電解裝置41具備多個電極對49。多個第一電極板51連接于電源53的其中一極,多個第二電極板52連接于電源53的另一極。作為電源，例如使用直流電源。
[0053]各第一電極板51的下端部被固定于支撐板65,該支撐板65在底壁部475的內側與底壁部475鄰接配置。支撐板65被固定于底壁部475的內表面。各第二電極板52的上端部被固定于支撐板66，該支撐板66在上壁部476的內側與上壁部476鄰接配置。支撐板66被固定于上壁部476的 內表面。流路部件71被插入于形成在支撐板66的貫穿孔。
[0054]各第一電極板51從位于底壁部475的下端部朝向上壁部476延伸。各第一電極板51的下端部連接于沿與底壁部475平行的方向延伸的具有導電性的連接部54。該連接部54連接于電源53的其中一極。在各第一電極板51的上端部與上壁部476的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G1。
[0055]各第二電極板52從位于上壁部476的上端部朝向底壁部475延伸。各第二電極板52的上端部連接于沿與上壁部476平行的方向延伸的具有導電性的連接部56。該連接部56連接于電源53的另一極。在各第二電極板52的下端部與底壁部475的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G2。電極板51、52之間的間隙作為供水流動的流路F發(fā)揮功能。
[0056]如圖3(B)所示，各電極板中的水平方向的其中一端邊抵接或靠近右側側壁部473的內表面，水平方向的另一端邊抵接或靠近左側側壁部474的內表面。因此，如圖3(A)所示，多個電極板51、52在容器47內形成沿上下方向彎曲的彎曲流路F。
[0057]在具有如上所述的結構的電解裝置41中，在從進水口 43流入容器47內的水從出水口 45流出到容器47外為止的期間，水中所含的水垢成分因電解而析出在各電極對49的陰極上而成為水垢。附著于陰極的水垢例如通過周期性地反轉電極板51、52的極性而從陰極脫落，并沉淀于容器47的底壁部475上。沉淀的水垢通過將開閉閥63設為打開狀態(tài)而從水垢排出口 61通過排出管62排出到容器47的外部。
[0058]圖4(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖3所示的電解裝置41的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。以下，主要對該不同點進行說明。另外，在圖4(A)以后的附圖(除圖14以外)中，省略了電源53的圖示。
[0059]如圖4(A)所示，在變形例I中，電解裝置41中的出口管46包含位于容器47外側的外側筒狀部46a以及位于容器47內側的內側筒狀部46b。出口管46插通于上壁部476上所設的貫穿孔，且與多個電極板51、52相比配置在下游側側壁部472側。內側筒狀部46b從上壁部476朝下方延伸。
[0060]位于內側筒狀部46b下端的開口部即出水口 45與氣體排出部70相比位于下方。在該變形例I中，內側筒狀部46b的長度(內側筒狀部46b中朝下方延伸的長度)決定出水口 45與氣體排出部70在高度方向上的距離。因此，內側筒狀部46b的長度越大，出水口45與氣體排出部70的距離越大。尤其，在本實施方式中，出水口 45被設置在較上壁部476靠近底壁部475的位置，因此，與出水口 45被設置在靠近上壁部476的位置的情況相比，能夠進一步提高抑制氣體從出水口 45流出的效果。
[0061]在圖4(A)所示的變形例I中，出口管46被設置于上壁部476，但也可設置于下游側側壁部472、右側側壁部473、左側側壁部474等側壁部48或底壁部475。
[0062]具體而言，在例如圖4(B)所示的變形例2中，出口管46被設置于下游側側壁部472。在該變形例2中，出口管46插通于下游側側壁部472上所設的貫穿孔。位于容器47內側的內側筒狀部46b具有從下游側側壁部472開始沿水平方向延伸的部位和在該部位的端部彎曲并從該端 部朝下方延伸的部位。
[0063]圖5(A)、⑶是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。該變形例3的多個電極板51、52的配置不同于圖4(A)所示的電解裝置41，其不同之處在于在容器47內具有沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F。該彎曲流路F例如能夠通過如下所述的電極配置來形成，但電極配置并不限于以下的結構。
[0064]如圖5(B)所示，在變形例3中，各第一電極板51的其中一個側端部(右側的側端部)位于第三側壁部473 (右側側壁部473)的內側，且被固定于與右側側壁部473鄰接配置的支撐板65。支撐板65被固定于右側側壁部473的內表面。各第二電極板52的其中一個側端部(左側側端部)位于第四側壁部474(左側側壁部474)的內側，且被固定于與左側側壁部474鄰接配置的支撐板66。支撐板66被固定于左側側壁部474的內表面。
[0065]各第一電極板51從位于右側側壁部473的基端部朝向左側側壁部474延伸。各第一電極板51的基端部連接于沿與右側側壁部473平行的方向延伸且具有導電性的連接部54。該連接部54連接于電源的其中一極。在各第一電極板51的頂端部與左側側壁部474的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G1。
[0066]各第二電極板52從位于左側側壁部474的基端部朝向右側側壁部473延伸。各第二電極板52的基端部連接于沿與左側側壁部474平行的方向延伸且具有導電性的連接部56。該連接部56連接于所述電源的另一極。在各第二電極板52的頂端部與右側側壁部473的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G2。電極板51、52之間的間隙作為供水流動的流路F發(fā)揮功能。
[0067]如圖5㈧所示，各電極板中的上端邊抵接或靠近上壁部476的內表面，下端邊抵接或靠近底壁部475的內表面。因此，如圖5 (B)所示，多個電極板51、52在容器47內形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F。[0068]圖6(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例4的剖視圖。該變形例4在氣體排出部70的結構上不同于圖4(A)所示的電解裝置41。具體如下。
[0069]在該變形例4中，氣體排出部70的透氣部件72被設置在流路部件71的內側筒狀部71b的下端。透氣部件72以覆蓋內側筒狀部71b的下端的整個開口的方式被配置，且被固定于內側筒狀部71b的下端。作為透氣部件72，能夠使用與前述同樣的部件。在該變形例4中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0070]圖6(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例5的剖視圖。該變形例5不同于變形例4之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F的方式配置有多個電極板51、52。多個電極板51、52的配置與前述的變形例3同樣，因此省略詳細說明。
[0071]在該變形例5中，透氣部件72與變形例4同樣被設置在流路部件71的內側筒狀部71b的下端，且以覆蓋內側筒狀部71b的下端的整個開口的方式被配置。透氣部件72被固定于內側筒狀部71b的下端。
[0072]圖7(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例6的剖視圖。該變形例6在配置透氣部件72的區(qū)域上不同于變形例4。具體而言，在變形例6中，透氣部件72不僅設置在內側筒狀部71b的下端，而且以覆蓋容器47的內部的上表面的方式也設置在該上表面的下方。在本實施方式中，透氣部件72例如在俯視時具有與容器47的內部的上表面相同程度的面積，但也可具有小于上表面的面積。而且，透氣部件72以與上壁部476平行的姿勢固定于支撐板66的下表面及內側筒狀部71b的下端，但并不限于此。在該變形例6中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0073]圖7(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例7的剖視圖。該變形例7在配置透氣部件72的區(qū)域上不同于變形例5。具體而言，在變形例7中，透氣部件72不僅設置在內側筒狀部71b的下端，而且以覆蓋容器47的內部的上表面的方式也設置在該上表面的下方。透氣部件72例如在俯視時具有與容器47的內部的上表面相同程度的面積，但也可具有小于上表面的面積。而且，透氣部件72以與上壁部476平行的姿勢固定于上壁部476的下表面及內側筒狀部71b的下端，但并不限于此。在該變形例7中，彎曲流路F沿水平方向(左右方向)彎曲。
[0074](第二實施方式)
[0075]圖8(A)是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電解裝置41的剖視圖。圖9(A)是表示在第二實施方式中的氣體排出部(自動排氣閥)70氣體被排出時的狀態(tài)的概略圖，圖9(B)是表示在氣體排出部70中水的排出被阻止時的狀態(tài)的概略圖。第二實施方式所涉及的電解裝置41在氣體排出部70的結構上不同于第一實施方式。具體如下。
[0076]如圖9(A)所示，第二實施方式中的氣體排出部70包含開閉機構73。具體而言，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的第一流路部件71和第二流路部件78以及開閉所述排出流路的開閉機構73。 [0077]在本實施方式中，開閉機構73例如具有浮體殼體732、閥主體731及浮體部733，但并不限于此。浮體殼體732經由第二流路部件78連通于容器47。閥主體731具有連接浮體殼體732與第一流路部件71的連接流路731a。浮體部733例如為內部中空的球狀體，但并不限于此。浮體部733的比重小于水，因此會浮在水上，并對應于浮體殼體732內的水位而在浮體殼體732內上下移動。
[0078] 浮體殼體732、閥主體731以及浮體部733被收容在殼體77內。殼體77、開閉機構73、第一流路部件71以及第二流路部件78被一體化，構成自動排氣閥。自動排氣閥阻止水排出且對應于水位自動切換可否排出氣體。
[0079]第一流路部件71的下游側部分延伸到殼體77的外部。第二流路部件78的上游側部分延伸到殼體77的外部，且朝下方延伸。第二流路部件78插通于容器47的上壁部476上所設的貫穿孔。第二流路部件78的下端位于與上壁部476的下表面相同的高度、或者與上壁部476的下表面相比稍位于下方。在該第二實施方式所涉及的電解裝置41中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。另外，自動排氣閥的結構并不限于上述結構。
[0080]接下來，舉水位為H1、H2、H3的情況為例來說明氣體排出部70的動作。首先，如圖8(A)所示，當容器47內的水位為低于第二流路部件78下端的位置Hl時，第二流路部件78的下端未被水堵塞，因此，如圖9(A)中的兩點劃線所示，氣體按照第二流路部件78、浮體殼體732、閥主體731以及第一流路部件71的順序流動，并排出到容器47的外部。
[0081]接下來，當水位達到圖8(A)及圖9(A)所示的高度H2時，即當水位達到第二流路部件78的下端時，第二流路部件78的下端被水堵塞，因此，阻止氣體通過氣體排出部70排出到容器47外部。
[0082]而且，當水位進一步變高而水也進入浮體殼體732內時，浮體部733在浮體殼體732內朝上方移動。并且，如圖9(B)所示，當浮體殼體732內的水位達到指定的基準高度H3時，浮體部733堵塞連接流路731a的開口端731b。由此，防止水流到第一流路部件71，因此，阻止容器47內的水通過氣體排出部70排出到容器47外。
[0083]圖8(B)是表示第二實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖8(A)所示的結構的不同之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F的方式配置有多個電極板51、52。氣體排出部70的結構與圖8(A)所示的結構同樣，多個電極板51、52的配置與前述的第一實施方式的變形例3同樣，因此，省略詳細說明。
[0084](第三實施方式)
[0085]圖10㈧、⑶是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的電解裝置41的剖視圖。第三實施方式所涉及的電解裝置41在氣體排出部70的結構上不同于第一實施方式。具體如下。
[0086]在第三實施方式中，氣體排出部70包含開閉機構73。具體而言，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的流路部件71、開閉排出流路的開閉機構73以及檢測容器47內的水位的水位檢測部74。
[0087]流路部件71例如呈圓筒形狀，且被插入于上壁部476上所形成的貫穿孔。流路部件71的下端被配置在高于出水口 45的位置。流路部件71的內部的中空部分作為所述排出流路發(fā)揮功能。
[0088]開閉機構73被設置于流路部件71。開閉機構73包含被安裝于流路部件71的機構主體734以及控制機構主體734的開閉的控制器735。作為機構主體734，例如能夠使用電磁閥，但并不限于此。另外，在由圖1所示的控制器32承擔開閉機構73的控制器735的功能的情況下，也能夠省略開閉機構73的控制器735。[0089]水位檢測部74包含內部中空的浮體741、被固定于浮體741上部的軸部742以及將軸部742的動作傳遞至控制器735的電纜743。
[0090]在該氣體排出部70中，開閉機構73在水位為低于流路部件71的指定的基準高度H5以下時，與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)?；鶞矢叨菻5被設定成高于出水口 45的位置。具體動作如下。
[0091]如圖10(A)所示，當容器47內的水位為低于基準高度H5的高度H4時，浮體741上浮到與該高度H4相應的位置。此時，流路部件71的排出流路處于打開狀態(tài)。因此，該狀態(tài)下，容器47內的氣體通過流路部件71的排出流路排出到容器47的外部。而且，在此狀態(tài)下，水位H4位于流路部件71下端的下方，因此，水也不會從流路部件71的排出流路排出。
[0092]另一方面，當容器47內的水位增加到基準高度H5時，與高度H4時相比，浮體741上升。由此，流路部件71的排出流路被堵塞。因此，在此狀態(tài)下，容器47內的氣體以及水不會通過流路部件71的排出流路排出到容器47的外部。
[0093]另外，在第三實施方式中，入口管44在上游側側壁部471被設置在較上壁部476靠近底壁部475的位置且較右側側壁部473靠近左側側壁部474的位置，但并不限于此。而且，出口管46在下游側側壁部472被設置在較底壁部475靠近上壁部476的位置且較左側側壁部474靠近右側側壁部473的位置，但并不限于此。氣體排出部70在上壁部476被設置在較下游側側壁部472靠近上游側側壁部471的位置，但并不限于此。而且，在該電解裝置41中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0094]圖11 (A)、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖10(A)、(B)所示的結構的不同之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路 F的方式配置有多個電極板51、52。多個電極板51、52的配置與前述的第一實施方式的變形例3同樣，因此，省略詳細說明。
[0095]圖12(A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例2的剖視圖。該變形例2與圖10(A)、⑶所示的電解裝置41的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構與第一實施方式的變形例I同樣，因此，省略詳細說明。
[0096]圖13(A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例3的剖視圖。該變形例3與圖11㈧、⑶所示的變形例I的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構與第一實施方式的變形例I同樣，因此，省略詳細說明。
[0097](第四實施方式)
[0098]在第一至第三實施方式中，舉電解裝置41具有多個電極對49的結構為例進行了說明，但并不限定于此。作為電解裝置41，例如也可為如圖14所示的本發(fā)明的第四實施方式所涉及的電解裝置41，采用在容器47內配置有單一的電極對49的結構。構成電極對49的電極51、52既可為板形狀，也可為棒形狀。在該第四實施方式中，也能夠取代圖14所示的氣體排出部70而采用圖6(A)、圖7(A)、圖8(A)、圖10(A)、⑶等所示的氣體排出部70。
[0099]如以上說明，在第一至第四實施方式中，通過在高于出水口 45的位置設置氣體排出部70，從而在不妨礙從進水口 43到出水口 45為止的容器內的水流的情況下能夠將聚集在容器內的上部的氣體從氣體排出部排出到容器外。而且，由于在高于出水口 45的位置設置有氣體排出部70，因此，能夠抑制氣體從出水口 45流出到下游側。并且，該氣體排出部70阻止容器47內的水的排出，因此，能夠防止容器47內的水與氣體一同通過氣體排出部70排出到容器47外。
[0100]此外，在第一實施方式中，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的流路部件71和設置于流路部件71且阻止水透過并使氣體透過的透氣部件72。在該結構中，僅將透氣部件72設置于流路部件71便能夠阻止水透過并使氣體透過，因此，能夠簡化電解裝置41的結構，并節(jié)省空間。 [0101]另外，在第一實施方式中，流路部件71包含從容器47延伸到外側的外側筒狀部71a，透氣部件72被設置于外側筒狀部71a，因此，例如更換透氣部件72等的維護變得容易。
[0102]在第二實施方式中，浮體部733在浮體殼體732中對應于浮體殼體732內的水位而上下移動，當浮體殼體732內的水位達到指定的基準高度時堵塞連接流路731a的開口端731b。由此，能夠利用簡單的結構且自動地阻止容器47內的水排出且將容器47內的氣體排出到容器47外。
[0103]在第三實施方式中，當容器47內的水位為基準高度以下時，與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)，當水位超過基準高度時，與水位檢測部74聯動而成為關閉狀態(tài)，因此，能夠更可靠地抑制水從氣體排出部70流出。此外，在所述基準高度被設定成高于出水口 45的位置的情況下，能夠進一步提高抑制氣體從出水口 45流出至下游側的效果。
[0104]在各實施方式中，通過在位于比上壁部476低的位置的側壁部48設置出水口 45，從而能夠降低出水口 45的位置，因此，能夠抑制氣體從出水口 45流出到下游側。
[0105]在各實施方式中，內側筒狀部46b的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部46b下端的開口部延伸至下方的形狀，當出水口 45設置于內側筒狀部46b的所述開口部時，通過調節(jié)內側筒狀部46b中的朝下方延伸的長度，從而能夠調節(jié)氣體排出部70與出水口 45的高度方向的距離。
[0106](其它實施方式)
[0107]另外，本發(fā)明并不限于所述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內進行各種變更、改良等。
[0108]例如，在第三實施方式中，例示了開閉機構73與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)或關閉狀態(tài)的情況，但并不限定于此。例如，在第三實施方式的電解裝置41中，控制部33也可接收例如由超聲波型水位傳感器、紅外線型水位傳感器、電極型水位傳感器等水位檢測部檢測到的水位數據，當該水位數據超過預先存儲在存儲器34中的基準高度時，執(zhí)行關閉開閉機構73的排出流路的控制。在此方式中，控制部33在水位數據達到基準高度以下時，控制開閉機構73，將開閉機構73的排出流路切換為打開狀態(tài)。所述基準高度被設定成低于流路部件71的位置。
[0109]在所述實施方式中，舉出在熱泵熱水器11的水的流路中，在位于泵31的下游側且水熱交換器21的上游側的進水配管27設置電解裝置41的情況為例進行了說明，但并不限定于此。電解裝置41只要在水的流路中設置在水熱交換器21的上游側即可。具體而言，電解裝置41例如也可設置在泵31的上游側的進水配管27，而且還可設置在從供水源對儲水箱15供應水的供水配管37。
[0110]在所述實施方式中，舉出容器47呈大致長方體的形狀的情況為例進行了說明，但并不限定于此。容器47也可為長方體以外的棱柱形狀，還可為圓柱形狀。
[0111]此外，在所述實施方式中，舉出非循環(huán)的熱水器為例進行了說明，但并不限定于此。本發(fā)明也能夠適用于例如使從供熱水配管35供應的水(熱水)的一部分再次返回到儲水箱15的類型的熱水器。
[0112]另外，概括說明上述實施方式則如下。
[0113](I)所述電解裝置被用于具備加熱水的水熱交換器的熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分。所述電解裝置包括:容器，具有進水口和出水口 ；多個電極，被配置在所述容器內；以及氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
[0114]在利用電解去除水垢成分的過程中產生的氣體會聚集在容器內的上部。因此，在該結構中，通過在高于出水口的位置設置氣體排出部，在不妨礙從進水口到出水口為止的容器內的水流的情況下，能夠將聚集在容器內的上部的氣體從氣體排出部排出到容器外。此外，由于在高于出水口的位置設置有氣體排出部，因此，能夠抑制氣體從出水口流出到下游側。并且，該氣體排出部能夠阻止容器內的水的排出，因此，能夠防止容器內的水與氣體一同從氣體排出部排出到容器外。
[0115](2)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述氣體排出部包含:流路部件，形成用于排出來自所述容 器的氣體的排出流路；以及透氣部件，被設置于所述流路部件，阻止水透過并讓氣體透過。
[0116]在該結構中，僅將透氣部件設置于流路部件便能夠阻止水的透過并使氣體透過，因此，能夠簡化電解裝置的結構，并節(jié)省空間。
[0117](3)較為理想的是，所述流路部件包含從所述容器延伸到外側的外側筒狀部，所述透氣部件被設置于所述外側筒狀部。
[0118]在該結構中，由于透氣部件被設置于外側筒狀部，因此，例如更換透氣部件等的維護變得容易。
[0119](4)作為所述電解裝置的其它結構，例如可列舉如下結構，即所述氣體排出部包含:流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及開閉機構，開閉所述排出流路。
[0120](5)具體而言，較為理想的是，所述開閉機構具有:浮體殼體，與所述容器連通；閥主體，具有連接所述浮體殼體與所述流路部件的連接流路；以及浮體部，對應于所述浮體殼體內的水位而上下移動，當所述浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，堵塞所述連接流路的開口端。
[0121]在該結構中，浮體部在浮體殼體中對應于浮體殼體內的水位而上下移動。并且，當浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，浮體部堵塞所述連接流路的開口端。由此，能夠利用簡單的結構且自動地阻止容器內的水排出，且將容器內的氣體排出到容器外。
[0122](6)在所述(4)的結構的情況下，較為理想的是，所述氣體排出部還具有檢測所述容器內的水位的水位檢測部，所述開閉機構在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，與所述水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)。
[0123]在該結構中，當容器內的水位為基準高度以下時，與水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)，因此，能夠更可靠地抑制水從氣體排出部流出。[0124](7)當所述基準高度被設定成高于所述出水口的位置時，能夠進一步提高抑制氣體從出水口流出到下游側的效果。
[0125](8)所述電解裝置也可為如下結構，即還包括:水位檢測部，檢測所述容器內的水位；以及控制部，控制所述開閉機構，其中，所述控制部在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，執(zhí)行將所述開閉機構切換為打開狀態(tài)的控制。
[0126](9)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述容器包含底壁部、上壁部以及連接它們的側壁部，所述氣體排出部被設置于所述上壁部，所述出水口被設置于所述側壁部。
[0127]在該結構中，通過在位于比上壁部低的位置的側壁部設置出水口，從而能夠降低出水口的位置，因此，能夠抑制氣體從出水口流出到下游側。
[0128](10)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述容器具有底壁部、上壁部、連接它們的側壁部以及從所述上壁部或側壁部延伸至容器內的內側筒狀部，所述內側筒狀部的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部下端的開口部延伸至下方的形狀，所述出水口被設置于所述內側筒狀部的所述開口部。
[0129]在該結構中，通過調節(jié)內側筒狀部的朝下方延伸的長度，從而能夠調節(jié)氣體排出部與出水口在高度方向上的距離。 [0130](11)在所述電解裝置中，較為理想的是，各電極呈板形狀，所述多個電極以沿上下方向延伸的姿勢在厚度方向上相互隔開間隔被排列，形成在所述容器內沿上下方向或水平方向彎曲的彎曲流路。
[0131]在如該結構般形成有彎曲流路的情況下，容器內的流路長度變大，電解效率提高，因此相應地，氣體的產生量也變多，但由于設置有氣體排出部，因此，能夠將產生的氣體適當地排出到容器的外部。
[0132](12)所述熱泵熱水器包括:熱泵組件，具有加熱水的水熱交換器，讓制冷劑通過制冷劑配管循環(huán)；儲熱水組件，具有儲存水的儲水箱、將所述儲水箱的水輸送至所述水熱交換器的送出側流路以及使經所述水熱交換器加熱的水返回至所述儲水箱的返回側流路；供水配管和供熱水配管，所述供水配管從供水源向所述儲水箱供應水，所述供熱水配管供應儲存在所述儲水箱中的高溫的水；以及所述電解裝置，用于去除水中所含的水垢成分。
[0133]符號說明
[0134]11 熱泵熱水器
[0135]15 儲水箱
[0136]21 水熱交換器
[0137]32 控制器
[0138]33 控制部
[0139]35 供熱水配管
[0140]37 供水配管
[0141]41 電解裝置
[0142]43 進水口
[0143]45 出水口
[0144]46a外側筒狀部
[0145]46b內側筒狀部[0146]47容器
[0147]475底壁部
[0148]476上壁部
[0149]48側壁部
[0150]49電極對
[0151]51第一電極板
[0152]52第二電極板
[0153]70氣體排出部
[0154]71流路部件
[0155]71a外側筒狀部 [0156]72透氣部件
[0157]73開閉機構
[0158]74水位檢測部
【權利要求】
1.一種電解裝置，被用于具備加熱水的水熱交換器的熱水器，用于去除水中所含的水垢成分，其特征在于包括: 容器，具有進水口和出水口 ； 多個電極，被配置在所述容器內；以及 氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
2.根據權利要求1所述的電解裝置，其特征在于，所述氣體排出部包含: 流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及 透氣部件，被設置于所述流路部件，阻止水透過并讓氣體透過。
3.根據權利要求2所述的電解裝置，其特征在于: 所述流路部件包含從所述容器延伸到外側的外側筒狀部， 所述透氣部件被設置于所述外側筒狀部。
4.根據權利要求1所述的電解裝置，其特征在于，所述氣體排出部包含: 流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及 開閉機構，開閉所述排出流路。
5.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于，所述開閉機構具有: 浮體殼體，與所述容器連通； 閥主體，具有連接所述浮體殼體與所述流路部件的連接流路；以及浮體部,對應于所述浮體殼體內的水位而上下移動，當所述浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，堵塞所述連接流路的開口端。
6.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于: 所述氣體排出部還具有檢測所述容器內的水位的水位檢測部， 所述開閉機構在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，與所述水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)。
7.根據權利要求6所述的電解裝置，其特征在于: 所述基準高度被設定成高于所述出水口的位置。
8.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于還包括: 水位檢測部，檢測所述容器內的水位；以及 控制部，控制所述開閉機構，其中， 所述控制部在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，執(zhí)行將所述開閉機構切換為打開 狀態(tài)的控制。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 所述容器包含底壁部、上壁部以及連接它們的側壁部， 所述氣體排出部被設置于所述上壁部， 所述出水口被設置于所述側壁部。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 所述容器具有底壁部、上壁部、連接它們的側壁部以及從所述上壁部或側壁部延伸至容器內的內側筒狀部， 所述內側筒狀部的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部下端的開口部延伸至下方的形狀， 所述出水口被設置于所述內側筒狀部的所述開口部。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 各電極呈板形狀， 所述多個電極以沿上下方向延伸的姿勢在厚度方向上相互隔開間隔被排列，形成在所述容器內沿上下方向或水平方向彎曲的彎曲流路。
12.一種熱泵熱水器，其特征在于包括: 熱泵組件，具有加熱水的水熱交換器，讓制冷劑通過制冷劑配管循環(huán)； 儲熱水組件，具有儲存水的儲水箱、將所述儲水箱的水輸送至所述水熱交換器的送出側流路以及使經所述水熱交換器加熱的水返回至所述儲水箱的返回側流路； 供水配管和供熱水配管，所述供水配管從供水源向所述儲水箱供應水，所述供熱水配管供應儲存在所述儲水箱中的高溫的水；以及 電解裝置，如權利要求1至11中任一項所述，用于去除水中所含的水垢成分。
【文檔編號】F24H1/00GK103974908SQ201280060339
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權日:2011年12月7日
【發(fā)明者】柴田豊, 吉田香, 阿形葉 申請人:大金工業(yè)株式會社
【專利摘要】電解裝置(41)被使用于熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分，其中，熱泵熱水器具備用于加熱水的水熱交換器(21)。電解裝置(41)具備：容器(47)，具有進水口(43)及出水口(45)；多個電極(51、52)，被配置在容器(47)內；以及氣體排出部(70)，被設置在高于出水口(45)的位置，阻止容器(47)內的水排出到容器外并將容器(47)內的氣體排出到容器(47)外。
【專利說明】電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器。
【背景技術】
[0002]一般而言，熱泵熱水器具備:儲水箱，儲存水；制冷劑回路，具有通過與制冷劑的熱交換來加熱水的水熱交換器；以及導水路，將儲存在儲水箱中的水輸送至水熱交換器，并使在水熱交換器中被加熱的水返回至儲水箱。在該熱泵熱水器中，儲存在儲水箱中的水通常以自來水或井水等作為供水源。
[0003]在自來水或井水中含有成為水垢的產生原因的鈣離子、鎂離子等成分(以下稱作水垢成分)。因此，在熱泵熱水器中會有鈣鹽、鎂鹽等水垢析出。尤其，井水等地下水與自來水相比所述水垢成分的濃度高，具有容易產生水垢的水質。而且，在水熱交換器中，水受到加熱而水的溫度變高，因此，尤其容易析出水垢。若水垢析出并堆積在水熱交換器中的管的內表面，則有時會發(fā)生水熱交換器的傳熱性能下降、管的流路變窄等問題。
[0004]例如在專利文獻I中提出一種防止形成水垢的熱水器，其具備在連接供水口與熱交換器的供水側配管的中途面向水路相向地配置的多個電極以及對電極間強制施加微弱電流的裝置，通過施加微弱電流，能夠使其中一個電極表面附近的流水較供水PH呈堿性。
[0005]在此，在如上所述般利用電解去除水垢成分的過程中，會產生氫、氧、氯等氣體。產生的氣體有時會積存在成為水的流路的容器內。在容器內配置有多個電極。氣體積存在容器內，這會成為水與電 極的接觸面積減小、水的流動受到妨礙等水垢成分去除性能下降的原因。此外，若氣體從容器流出到下游側，則有可能發(fā)生在水熱交換器中流動阻力增大、熱交換器的性能下降等問題。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利公開公報特開2001-317817號
【發(fā)明內容】
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從容器中適當地排出在利用電解去除水垢成分的過程中產生的氣體的電解裝置以及具備該電解裝置的熱泵熱水器。
[0010]本發(fā)明的電解裝置被用于具備加熱水的水熱交換器的熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分。所述電解裝置包括:容器，具有進水口和出水口 ；多個電極，被配置在所述容器內；以及氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的熱泵熱水器的結構圖。
[0012]圖2是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電解裝置的立體圖。
[0013] 圖3表示第一實施方式所涉及的電解裝置，其中，(A)是圖2的IIIA-1IIA線剖視圖，⑶是圖2的IIIB-1IIB線剖視圖。
[0014]圖4(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例2的剖視圖。
[0015]圖5(A)、⑶是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。
[0016]圖6(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例4的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例5的剖視圖。
[0017]圖7(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例6的剖視圖，(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例7的剖視圖。
[0018]圖8(A)是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖，(B)是表示第二實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖。
[0019]圖9(A)是表示在第二實施方式中的自動排氣閥氣體被排出時的狀態(tài)的概略圖，(B)是表示在所述自動排氣閥水的排出被阻止時的狀態(tài)的概略圖。
[0020]圖10(A)、(B)是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第三實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖。
[0021]圖11 (A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例I的剖視圖。
[0022]圖12㈧、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例2的剖視圖。
[0023]圖13㈧、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。
[0024]圖14是表示被用于所述熱泵熱水器的本發(fā)明的第四實施方式所涉及的電解裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]<熱泵熱水器>
[0026]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的一實施方式所涉及的熱泵熱水器11。如圖1所示，本實施方式所涉及的熱泵熱水器11具備熱泵組件13、儲熱水組件17、電解裝置41以及控制這些的控制器32。
[0027]熱泵熱水器11具備制冷劑回路IOa以及儲熱水回路10b。制冷劑回路IOa包括壓縮機19、水熱交換器21、作為膨脹機構的電動膨脹閥23、空氣熱交換器25以及連接它們的配管。儲熱水回路IOb具備儲水箱15、泵31、水熱交換器21及連接它們的導水路。水熱交換器21具有兩條流路，一條流路包含在制冷劑回路IOa中，另一條流路包含在儲熱水回路IOb 中。
[0028]在儲熱水組件17內設置有儲存水的儲水箱15以及泵31。在熱泵組件13內設置有壓縮機19、水熱交換器21、電動膨脹閥23以及空氣熱交換器25。儲水箱15與水熱交換器21通過所述導水路而連接。所述導水路包括:進水配管27，具有將儲水箱15的水輸送至水熱交換器21的送出側流路；以及出熱水配管29，具有使與水熱交換器21進行熱交換而被加熱的水返回至儲水箱15的返回側流路。在進水配管27設置有用于輸送水的泵31。泵31使儲水箱15內的水從儲水箱15的下部流出至進水配管27，并使其依次通過水熱交換器21以及出熱水配管29而返回到儲水箱15的上部。[0029]在本實施方式中，使用二氧化碳作為在制冷劑回路IOa中循環(huán)的制冷劑。在制冷劑回路IOa中循環(huán)的制冷劑在水熱交換器21中與在儲熱水回路IOb中循環(huán)的水進行熱交換以加熱該水，并在空氣熱交換器25中與外部空氣進行熱交換，以從外部空氣吸收熱。
[0030]在儲水箱15上連接有供水配管37與供熱水配管35。供熱水配管35連接于儲水箱15的上部。該供熱水配管35導出儲存在儲水箱15內的高溫的水并將熱水供應到浴槽等。供水配管37連接于儲水箱15的底部。該供水配管37從供水源向儲水箱15內供應低溫的水。作為向儲水箱15供應水的供水源，例如可利用自來水或井水等地下水。本實施方式的熱水器11是不使從供熱水配管35供應的熱水返回到儲水箱15的非循環(huán)的熱水器。
[0031]電解裝置41被設置在與水熱交換器21相比位于水流的上游側的進水配管27。在本實施方式中，電解裝置41被設置在與泵31相比位于水流的下游側的位置，但并不限于此。電解裝置41具有后述的多個電極對49 (參照圖2)。
[0032]控制器32具有控制部33及存儲器(存儲部)34?？刂撇?3基于存儲在存儲器34中的燒開運轉的時間表控制燒開儲水箱15內的水的燒開運轉。
[0033]接下來說明熱泵熱水器11的動作。在燒開儲水箱15內的水的燒開運轉過程中，控制部33使熱泵組件13的壓縮機19驅動，調節(jié)電動膨脹閥23的開度，并且使儲熱水組件17的泵31驅動。由此，如圖1所示，從設置在儲水箱15的底部的出水口將儲水箱15內的低溫的水通過進水配管27輸送到水熱交換器21，在水熱交換器21中進行加熱。經加熱的高溫的水通過出熱水配管29從設置在儲水箱15的上部的進水口返回到儲水箱15內。由此，在儲水箱15內，從其上部開始逐步儲存高溫的熱水。在該燒開運轉過程中，通過電解裝置41去除水中所含 的水垢成分。
[0034]本實施方式的熱泵熱水器11是非循環(huán)的熱水器。在該非循環(huán)的熱水器11中，從供熱水配管35供應的水(熱水)由用戶使用，而不返回儲水箱15。因此，與從儲水箱15通過供熱水配管35供應的熱水量大致相同量的水從供水源通過供水配管37供應到儲水箱15中。即，在儲水箱15中，從自來水或井水等供水源將含有水垢成分的水補充到儲水箱15的頻率高，補充的量也多。因此，在非循環(huán)的熱泵熱水器的情況下，與循環(huán)式的冷卻水循環(huán)裝置或循環(huán)式的熱水器相比，需要高效地去除水垢成分。
[0035]<電解裝置>
[0036](第一實施方式)
[0037]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電解裝置41的立體圖。圖3㈧是圖2的IIIA-1IIA線剖視圖，圖3⑶是圖2的IIIB-1IIB線剖視圖。如圖2及圖3(A)、(B)所示，電解裝置41具備容器47、作為陰極和陽極中的其中一者發(fā)揮功能的多個第一電極板51、作為陰極和陽極中的另一者發(fā)揮功能的多個第二電極板52以及氣體排出部70。
[0038]在本實施方式中，容器47呈大致長方體的形狀，但并不限于此。容器47具有底壁部475、上壁部476以及將它們的周緣部彼此連接的側壁部48。這些壁部形成所述水流空間。側壁部48具有位于水流的上游側的第一側壁部471 (上游側側壁部471)、位于水流的下游側的第二側壁部472 (下游側側壁部472)、第三側壁部473 (右側側壁部473)以及第四側壁部474 (左側側壁部474)。
[0039]在本實施方式中，底壁部475與上壁部476在上下方向上相向，且以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。而且，在本實施方式中，上游側側壁部471與下游側側壁部472在后述的多個電極板51、52的排列方向上相向，且以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。在本實施方式中，右側側壁部473與左側側壁部474以相互平行的姿勢被配置，但并不限于此。
[0040]容器47具有進水口 43以及出水口 45。進水口 43被設置在上游側側壁部471的下部，出水口 45被設置在下游側側壁部472的上部。但是，設置進水口 43以及出水口 45的部位并不限于這些部位。
[0041]進水口 43是設置在上游側側壁部471上的筒狀入口管44中的下游側端部的開口部，出水口 45是設置在下游側側壁部472上的筒狀出口管46中的上游側端部的開口部。利用泵31通過進水配管27被送往電解裝置41的水從進水口 43流入容器47的內部的水流空間。流入水流空間的水朝向水流的下游側流動，并從出水口 45排出到容器47的外部。
[0042]在上壁部476設置有用于從容器47內將因電解產生的氣體排出到容器47外的氣體排出部70。在本實施方式中，氣體排出部70被設置在上壁部476中較下游側側壁部472靠近上游側側壁部471的位置、即上壁部476中的上游側的位置，但并不限定于此。氣體排出部70也可設置在上壁部476中的下游側的位置，還可設置在上壁部476中下游側側壁部472與上游側側壁部471之間的大致中央。
[0043]氣體排出部70阻止容器47內的水通過氣體排出部70排出到容器47外，并將容器47內的氣體通過氣體排出部70排出到容器47外。氣體排出部70包括:流路部件71，形成來自容器47的氣體的排出流路；透氣部件72，被設置于流路部件71 ;以及作為固定部件的蓋76，被安裝在流路部件71的端部，將透氣部件72固定于流路部件71。流路部件71內部的中空部分作為所述排出流路發(fā)揮功能。
[0044]流路部件71呈圓筒形狀。在本實施方式中，流路部件71被插入于形成在上壁部476上的貫穿孔，但例如也可設置在上壁部476的上表面。在本實施方式中，流路部件71包含從上壁部476朝外側(上方)延伸的外側筒狀部71a以及從上壁部476朝內側(下方)延伸的內側筒狀部71b。內側筒狀部71b的下端(流路部件71的下端)被設置在高于出水口 45的位置。
[0045]蓋76包含:覆蓋外側筒狀部71a的上端部的外周面的筒狀部和位于該筒狀部的上部且在中央形成有貫穿孔的上面部。該上面部的貫穿孔被設置在流路部件71的中空部分的中心線所通過的位置。在筒狀部的內周面形成有內螺紋，該內螺紋螺合于形成在外側筒狀部71a的上端部的外周面的外螺紋。
[0046]透氣部件72被設置于外側筒狀部71a。具體而言，在本實施方式中，透氣部件72被設置在外側筒狀部71a的上端，但并不限于此。透氣部件72被夾在外側筒狀部71a的上端與蓋76的上面部的下表面之間，通過將蓋76螺合于外側筒狀部71a，從而固定于外側筒狀部71a。通過拆卸蓋76，能夠更換透氣部件72。
[0047]在本實施方式中，透氣部件72具有與外側筒狀部71a的外徑以及蓋76的筒狀部的內徑同程度的外徑。透氣部件72以覆蓋外側筒狀部71a的上端的整個開口的方式被配置。
[0048]透氣部件72能夠使用阻止水透過且使氣體透過的膜、阻止水透過且使氣體透過的過濾器等。具體而言，作為透氣部件72，例如能夠使用中空纖維膜，但并不限于此。當使用中空纖維膜時，例如通過適當調節(jié)中空纖維的內徑、中空纖維上所設的多個孔的開口直徑等，能夠對中空纖維膜賦予阻止水透過且使氣體透過的特性。
[0049]容器47內的氣體通過流路部件71的排出流路到達透氣部件72，并透過透氣部件72而從氣體排出部70排出到外部。即使在容器47內的水通過流路部件71的排出流路到達透氣部件72的情況下，透氣部件72也會阻止該水透過。因此，氣體和水中的氣體從氣體排出部70排出。
[0050]在底壁部475設置有水垢排出口 61。在本實施方式中，水垢排出口 61被設置在底壁部475中較上游側側壁部471靠近下游側側壁部472的位置，但并不限于此。在水垢排出口 61連接有排出管62。在排出管62設置有開閉閥63。開閉閥63的開閉動作由控制部33控制。
[0051]在容器47內配置有多個第一電極板51以及多個第二電極板52。作為各電極板51、52的材料，能夠例示鈦、鉬、鎳、碳、石墨、銅、玻璃碳等。
[0052]以下，具體說明多個電極板的配置以及結構，但并不限于以下的配置以及結構。各電極板在上下方向上以平行的姿勢被配置。多個電極板51、52在電極板的厚度方向上相互隔開間隔并沿水平方向排列。第一電極板51與第二電極板52交替排列。相鄰的電極板51、52構成電極對49。因此，電解裝置41具備多個電極對49。多個第一電極板51連接于電源53的其中一極,多個第二電極板52連接于電源53的另一極。作為電源，例如使用直流電源。
[0053]各第一電極板51的下端部被固定于支撐板65,該支撐板65在底壁部475的內側與底壁部475鄰接配置。支撐板65被固定于底壁部475的內表面。各第二電極板52的上端部被固定于支撐板66，該支撐板66在上壁部476的內側與上壁部476鄰接配置。支撐板66被固定于上壁部476的 內表面。流路部件71被插入于形成在支撐板66的貫穿孔。
[0054]各第一電極板51從位于底壁部475的下端部朝向上壁部476延伸。各第一電極板51的下端部連接于沿與底壁部475平行的方向延伸的具有導電性的連接部54。該連接部54連接于電源53的其中一極。在各第一電極板51的上端部與上壁部476的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G1。
[0055]各第二電極板52從位于上壁部476的上端部朝向底壁部475延伸。各第二電極板52的上端部連接于沿與上壁部476平行的方向延伸的具有導電性的連接部56。該連接部56連接于電源53的另一極。在各第二電極板52的下端部與底壁部475的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G2。電極板51、52之間的間隙作為供水流動的流路F發(fā)揮功能。
[0056]如圖3(B)所示，各電極板中的水平方向的其中一端邊抵接或靠近右側側壁部473的內表面，水平方向的另一端邊抵接或靠近左側側壁部474的內表面。因此，如圖3(A)所示，多個電極板51、52在容器47內形成沿上下方向彎曲的彎曲流路F。
[0057]在具有如上所述的結構的電解裝置41中，在從進水口 43流入容器47內的水從出水口 45流出到容器47外為止的期間，水中所含的水垢成分因電解而析出在各電極對49的陰極上而成為水垢。附著于陰極的水垢例如通過周期性地反轉電極板51、52的極性而從陰極脫落，并沉淀于容器47的底壁部475上。沉淀的水垢通過將開閉閥63設為打開狀態(tài)而從水垢排出口 61通過排出管62排出到容器47的外部。
[0058]圖4(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖3所示的電解裝置41的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。以下，主要對該不同點進行說明。另外，在圖4(A)以后的附圖(除圖14以外)中，省略了電源53的圖示。
[0059]如圖4(A)所示，在變形例I中，電解裝置41中的出口管46包含位于容器47外側的外側筒狀部46a以及位于容器47內側的內側筒狀部46b。出口管46插通于上壁部476上所設的貫穿孔，且與多個電極板51、52相比配置在下游側側壁部472側。內側筒狀部46b從上壁部476朝下方延伸。
[0060]位于內側筒狀部46b下端的開口部即出水口 45與氣體排出部70相比位于下方。在該變形例I中，內側筒狀部46b的長度(內側筒狀部46b中朝下方延伸的長度)決定出水口 45與氣體排出部70在高度方向上的距離。因此，內側筒狀部46b的長度越大，出水口45與氣體排出部70的距離越大。尤其，在本實施方式中，出水口 45被設置在較上壁部476靠近底壁部475的位置，因此，與出水口 45被設置在靠近上壁部476的位置的情況相比，能夠進一步提高抑制氣體從出水口 45流出的效果。
[0061]在圖4(A)所示的變形例I中，出口管46被設置于上壁部476，但也可設置于下游側側壁部472、右側側壁部473、左側側壁部474等側壁部48或底壁部475。
[0062]具體而言，在例如圖4(B)所示的變形例2中，出口管46被設置于下游側側壁部472。在該變形例2中，出口管46插通于下游側側壁部472上所設的貫穿孔。位于容器47內側的內側筒狀部46b具有從下游側側壁部472開始沿水平方向延伸的部位和在該部位的端部彎曲并從該端 部朝下方延伸的部位。
[0063]圖5(A)、⑶是表示第一實施方式所涉及的電解裝置的變形例3的剖視圖。該變形例3的多個電極板51、52的配置不同于圖4(A)所示的電解裝置41，其不同之處在于在容器47內具有沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F。該彎曲流路F例如能夠通過如下所述的電極配置來形成，但電極配置并不限于以下的結構。
[0064]如圖5(B)所示，在變形例3中，各第一電極板51的其中一個側端部(右側的側端部)位于第三側壁部473 (右側側壁部473)的內側，且被固定于與右側側壁部473鄰接配置的支撐板65。支撐板65被固定于右側側壁部473的內表面。各第二電極板52的其中一個側端部(左側側端部)位于第四側壁部474(左側側壁部474)的內側，且被固定于與左側側壁部474鄰接配置的支撐板66。支撐板66被固定于左側側壁部474的內表面。
[0065]各第一電極板51從位于右側側壁部473的基端部朝向左側側壁部474延伸。各第一電極板51的基端部連接于沿與右側側壁部473平行的方向延伸且具有導電性的連接部54。該連接部54連接于電源的其中一極。在各第一電極板51的頂端部與左側側壁部474的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G1。
[0066]各第二電極板52從位于左側側壁部474的基端部朝向右側側壁部473延伸。各第二電極板52的基端部連接于沿與左側側壁部474平行的方向延伸且具有導電性的連接部56。該連接部56連接于所述電源的另一極。在各第二電極板52的頂端部與右側側壁部473的內表面之間設置有水能夠流通的間隙G2。電極板51、52之間的間隙作為供水流動的流路F發(fā)揮功能。
[0067]如圖5㈧所示，各電極板中的上端邊抵接或靠近上壁部476的內表面，下端邊抵接或靠近底壁部475的內表面。因此，如圖5 (B)所示，多個電極板51、52在容器47內形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F。[0068]圖6(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例4的剖視圖。該變形例4在氣體排出部70的結構上不同于圖4(A)所示的電解裝置41。具體如下。
[0069]在該變形例4中，氣體排出部70的透氣部件72被設置在流路部件71的內側筒狀部71b的下端。透氣部件72以覆蓋內側筒狀部71b的下端的整個開口的方式被配置，且被固定于內側筒狀部71b的下端。作為透氣部件72，能夠使用與前述同樣的部件。在該變形例4中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0070]圖6(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例5的剖視圖。該變形例5不同于變形例4之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F的方式配置有多個電極板51、52。多個電極板51、52的配置與前述的變形例3同樣，因此省略詳細說明。
[0071]在該變形例5中，透氣部件72與變形例4同樣被設置在流路部件71的內側筒狀部71b的下端，且以覆蓋內側筒狀部71b的下端的整個開口的方式被配置。透氣部件72被固定于內側筒狀部71b的下端。
[0072]圖7(A)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例6的剖視圖。該變形例6在配置透氣部件72的區(qū)域上不同于變形例4。具體而言，在變形例6中，透氣部件72不僅設置在內側筒狀部71b的下端，而且以覆蓋容器47的內部的上表面的方式也設置在該上表面的下方。在本實施方式中，透氣部件72例如在俯視時具有與容器47的內部的上表面相同程度的面積，但也可具有小于上表面的面積。而且，透氣部件72以與上壁部476平行的姿勢固定于支撐板66的下表面及內側筒狀部71b的下端，但并不限于此。在該變形例6中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0073]圖7(B)是表示第一實施方式所涉及的電解裝置41的變形例7的剖視圖。該變形例7在配置透氣部件72的區(qū)域上不同于變形例5。具體而言，在變形例7中，透氣部件72不僅設置在內側筒狀部71b的下端，而且以覆蓋容器47的內部的上表面的方式也設置在該上表面的下方。透氣部件72例如在俯視時具有與容器47的內部的上表面相同程度的面積，但也可具有小于上表面的面積。而且，透氣部件72以與上壁部476平行的姿勢固定于上壁部476的下表面及內側筒狀部71b的下端，但并不限于此。在該變形例7中，彎曲流路F沿水平方向(左右方向)彎曲。
[0074](第二實施方式)
[0075]圖8(A)是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電解裝置41的剖視圖。圖9(A)是表示在第二實施方式中的氣體排出部(自動排氣閥)70氣體被排出時的狀態(tài)的概略圖，圖9(B)是表示在氣體排出部70中水的排出被阻止時的狀態(tài)的概略圖。第二實施方式所涉及的電解裝置41在氣體排出部70的結構上不同于第一實施方式。具體如下。
[0076]如圖9(A)所示，第二實施方式中的氣體排出部70包含開閉機構73。具體而言，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的第一流路部件71和第二流路部件78以及開閉所述排出流路的開閉機構73。 [0077]在本實施方式中，開閉機構73例如具有浮體殼體732、閥主體731及浮體部733，但并不限于此。浮體殼體732經由第二流路部件78連通于容器47。閥主體731具有連接浮體殼體732與第一流路部件71的連接流路731a。浮體部733例如為內部中空的球狀體，但并不限于此。浮體部733的比重小于水，因此會浮在水上，并對應于浮體殼體732內的水位而在浮體殼體732內上下移動。
[0078] 浮體殼體732、閥主體731以及浮體部733被收容在殼體77內。殼體77、開閉機構73、第一流路部件71以及第二流路部件78被一體化，構成自動排氣閥。自動排氣閥阻止水排出且對應于水位自動切換可否排出氣體。
[0079]第一流路部件71的下游側部分延伸到殼體77的外部。第二流路部件78的上游側部分延伸到殼體77的外部，且朝下方延伸。第二流路部件78插通于容器47的上壁部476上所設的貫穿孔。第二流路部件78的下端位于與上壁部476的下表面相同的高度、或者與上壁部476的下表面相比稍位于下方。在該第二實施方式所涉及的電解裝置41中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。另外，自動排氣閥的結構并不限于上述結構。
[0080]接下來，舉水位為H1、H2、H3的情況為例來說明氣體排出部70的動作。首先，如圖8(A)所示，當容器47內的水位為低于第二流路部件78下端的位置Hl時，第二流路部件78的下端未被水堵塞，因此，如圖9(A)中的兩點劃線所示，氣體按照第二流路部件78、浮體殼體732、閥主體731以及第一流路部件71的順序流動，并排出到容器47的外部。
[0081]接下來，當水位達到圖8(A)及圖9(A)所示的高度H2時，即當水位達到第二流路部件78的下端時，第二流路部件78的下端被水堵塞，因此，阻止氣體通過氣體排出部70排出到容器47外部。
[0082]而且，當水位進一步變高而水也進入浮體殼體732內時，浮體部733在浮體殼體732內朝上方移動。并且，如圖9(B)所示，當浮體殼體732內的水位達到指定的基準高度H3時，浮體部733堵塞連接流路731a的開口端731b。由此，防止水流到第一流路部件71，因此，阻止容器47內的水通過氣體排出部70排出到容器47外。
[0083]圖8(B)是表示第二實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖8(A)所示的結構的不同之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路F的方式配置有多個電極板51、52。氣體排出部70的結構與圖8(A)所示的結構同樣，多個電極板51、52的配置與前述的第一實施方式的變形例3同樣，因此，省略詳細說明。
[0084](第三實施方式)
[0085]圖10㈧、⑶是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的電解裝置41的剖視圖。第三實施方式所涉及的電解裝置41在氣體排出部70的結構上不同于第一實施方式。具體如下。
[0086]在第三實施方式中，氣體排出部70包含開閉機構73。具體而言，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的流路部件71、開閉排出流路的開閉機構73以及檢測容器47內的水位的水位檢測部74。
[0087]流路部件71例如呈圓筒形狀，且被插入于上壁部476上所形成的貫穿孔。流路部件71的下端被配置在高于出水口 45的位置。流路部件71的內部的中空部分作為所述排出流路發(fā)揮功能。
[0088]開閉機構73被設置于流路部件71。開閉機構73包含被安裝于流路部件71的機構主體734以及控制機構主體734的開閉的控制器735。作為機構主體734，例如能夠使用電磁閥，但并不限于此。另外，在由圖1所示的控制器32承擔開閉機構73的控制器735的功能的情況下，也能夠省略開閉機構73的控制器735。[0089]水位檢測部74包含內部中空的浮體741、被固定于浮體741上部的軸部742以及將軸部742的動作傳遞至控制器735的電纜743。
[0090]在該氣體排出部70中，開閉機構73在水位為低于流路部件71的指定的基準高度H5以下時，與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)?；鶞矢叨菻5被設定成高于出水口 45的位置。具體動作如下。
[0091]如圖10(A)所示，當容器47內的水位為低于基準高度H5的高度H4時，浮體741上浮到與該高度H4相應的位置。此時，流路部件71的排出流路處于打開狀態(tài)。因此，該狀態(tài)下，容器47內的氣體通過流路部件71的排出流路排出到容器47的外部。而且，在此狀態(tài)下，水位H4位于流路部件71下端的下方，因此，水也不會從流路部件71的排出流路排出。
[0092]另一方面，當容器47內的水位增加到基準高度H5時，與高度H4時相比，浮體741上升。由此，流路部件71的排出流路被堵塞。因此，在此狀態(tài)下，容器47內的氣體以及水不會通過流路部件71的排出流路排出到容器47的外部。
[0093]另外，在第三實施方式中，入口管44在上游側側壁部471被設置在較上壁部476靠近底壁部475的位置且較右側側壁部473靠近左側側壁部474的位置，但并不限于此。而且，出口管46在下游側側壁部472被設置在較底壁部475靠近上壁部476的位置且較左側側壁部474靠近右側側壁部473的位置，但并不限于此。氣體排出部70在上壁部476被設置在較下游側側壁部472靠近上游側側壁部471的位置，但并不限于此。而且，在該電解裝置41中，彎曲流路F沿上下方向彎曲。
[0094]圖11 (A)、⑶是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例I的剖視圖。該變形例I與圖10(A)、(B)所示的結構的不同之處在于，在容器47內以形成沿水平方向(左右方向)彎曲的彎曲流路 F的方式配置有多個電極板51、52。多個電極板51、52的配置與前述的第一實施方式的變形例3同樣，因此，省略詳細說明。
[0095]圖12(A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例2的剖視圖。該變形例2與圖10(A)、⑶所示的電解裝置41的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構與第一實施方式的變形例I同樣，因此，省略詳細說明。
[0096]圖13(A)、(B)是表示第三實施方式所涉及的電解裝置41的變形例3的剖視圖。該變形例3與圖11㈧、⑶所示的變形例I的不同之處在于，出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構。出水口 45的位置以及設置有出水口 45的筒狀出口管46的結構與第一實施方式的變形例I同樣，因此，省略詳細說明。
[0097](第四實施方式)
[0098]在第一至第三實施方式中，舉電解裝置41具有多個電極對49的結構為例進行了說明，但并不限定于此。作為電解裝置41，例如也可為如圖14所示的本發(fā)明的第四實施方式所涉及的電解裝置41，采用在容器47內配置有單一的電極對49的結構。構成電極對49的電極51、52既可為板形狀，也可為棒形狀。在該第四實施方式中，也能夠取代圖14所示的氣體排出部70而采用圖6(A)、圖7(A)、圖8(A)、圖10(A)、⑶等所示的氣體排出部70。
[0099]如以上說明，在第一至第四實施方式中，通過在高于出水口 45的位置設置氣體排出部70，從而在不妨礙從進水口 43到出水口 45為止的容器內的水流的情況下能夠將聚集在容器內的上部的氣體從氣體排出部排出到容器外。而且，由于在高于出水口 45的位置設置有氣體排出部70，因此，能夠抑制氣體從出水口 45流出到下游側。并且，該氣體排出部70阻止容器47內的水的排出，因此，能夠防止容器47內的水與氣體一同通過氣體排出部70排出到容器47外。
[0100]此外，在第一實施方式中，氣體排出部70包含:形成來自容器47的氣體的排出流路的流路部件71和設置于流路部件71且阻止水透過并使氣體透過的透氣部件72。在該結構中，僅將透氣部件72設置于流路部件71便能夠阻止水透過并使氣體透過，因此，能夠簡化電解裝置41的結構，并節(jié)省空間。 [0101]另外，在第一實施方式中，流路部件71包含從容器47延伸到外側的外側筒狀部71a，透氣部件72被設置于外側筒狀部71a，因此，例如更換透氣部件72等的維護變得容易。
[0102]在第二實施方式中，浮體部733在浮體殼體732中對應于浮體殼體732內的水位而上下移動，當浮體殼體732內的水位達到指定的基準高度時堵塞連接流路731a的開口端731b。由此，能夠利用簡單的結構且自動地阻止容器47內的水排出且將容器47內的氣體排出到容器47外。
[0103]在第三實施方式中，當容器47內的水位為基準高度以下時，與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)，當水位超過基準高度時，與水位檢測部74聯動而成為關閉狀態(tài)，因此，能夠更可靠地抑制水從氣體排出部70流出。此外，在所述基準高度被設定成高于出水口 45的位置的情況下，能夠進一步提高抑制氣體從出水口 45流出至下游側的效果。
[0104]在各實施方式中，通過在位于比上壁部476低的位置的側壁部48設置出水口 45，從而能夠降低出水口 45的位置，因此，能夠抑制氣體從出水口 45流出到下游側。
[0105]在各實施方式中，內側筒狀部46b的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部46b下端的開口部延伸至下方的形狀，當出水口 45設置于內側筒狀部46b的所述開口部時，通過調節(jié)內側筒狀部46b中的朝下方延伸的長度，從而能夠調節(jié)氣體排出部70與出水口 45的高度方向的距離。
[0106](其它實施方式)
[0107]另外，本發(fā)明并不限于所述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內進行各種變更、改良等。
[0108]例如，在第三實施方式中，例示了開閉機構73與水位檢測部74聯動而切換為打開狀態(tài)或關閉狀態(tài)的情況，但并不限定于此。例如，在第三實施方式的電解裝置41中，控制部33也可接收例如由超聲波型水位傳感器、紅外線型水位傳感器、電極型水位傳感器等水位檢測部檢測到的水位數據，當該水位數據超過預先存儲在存儲器34中的基準高度時，執(zhí)行關閉開閉機構73的排出流路的控制。在此方式中，控制部33在水位數據達到基準高度以下時，控制開閉機構73，將開閉機構73的排出流路切換為打開狀態(tài)。所述基準高度被設定成低于流路部件71的位置。
[0109]在所述實施方式中，舉出在熱泵熱水器11的水的流路中，在位于泵31的下游側且水熱交換器21的上游側的進水配管27設置電解裝置41的情況為例進行了說明，但并不限定于此。電解裝置41只要在水的流路中設置在水熱交換器21的上游側即可。具體而言，電解裝置41例如也可設置在泵31的上游側的進水配管27，而且還可設置在從供水源對儲水箱15供應水的供水配管37。
[0110]在所述實施方式中，舉出容器47呈大致長方體的形狀的情況為例進行了說明，但并不限定于此。容器47也可為長方體以外的棱柱形狀，還可為圓柱形狀。
[0111]此外，在所述實施方式中，舉出非循環(huán)的熱水器為例進行了說明，但并不限定于此。本發(fā)明也能夠適用于例如使從供熱水配管35供應的水(熱水)的一部分再次返回到儲水箱15的類型的熱水器。
[0112]另外，概括說明上述實施方式則如下。
[0113](I)所述電解裝置被用于具備加熱水的水熱交換器的熱泵熱水器，用于去除水中所含的水垢成分。所述電解裝置包括:容器，具有進水口和出水口 ；多個電極，被配置在所述容器內；以及氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
[0114]在利用電解去除水垢成分的過程中產生的氣體會聚集在容器內的上部。因此，在該結構中，通過在高于出水口的位置設置氣體排出部，在不妨礙從進水口到出水口為止的容器內的水流的情況下，能夠將聚集在容器內的上部的氣體從氣體排出部排出到容器外。此外，由于在高于出水口的位置設置有氣體排出部，因此，能夠抑制氣體從出水口流出到下游側。并且，該氣體排出部能夠阻止容器內的水的排出，因此，能夠防止容器內的水與氣體一同從氣體排出部排出到容器外。
[0115](2)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述氣體排出部包含:流路部件，形成用于排出來自所述容 器的氣體的排出流路；以及透氣部件，被設置于所述流路部件，阻止水透過并讓氣體透過。
[0116]在該結構中，僅將透氣部件設置于流路部件便能夠阻止水的透過并使氣體透過，因此，能夠簡化電解裝置的結構，并節(jié)省空間。
[0117](3)較為理想的是，所述流路部件包含從所述容器延伸到外側的外側筒狀部，所述透氣部件被設置于所述外側筒狀部。
[0118]在該結構中，由于透氣部件被設置于外側筒狀部，因此，例如更換透氣部件等的維護變得容易。
[0119](4)作為所述電解裝置的其它結構，例如可列舉如下結構，即所述氣體排出部包含:流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及開閉機構，開閉所述排出流路。
[0120](5)具體而言，較為理想的是，所述開閉機構具有:浮體殼體，與所述容器連通；閥主體，具有連接所述浮體殼體與所述流路部件的連接流路；以及浮體部，對應于所述浮體殼體內的水位而上下移動，當所述浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，堵塞所述連接流路的開口端。
[0121]在該結構中，浮體部在浮體殼體中對應于浮體殼體內的水位而上下移動。并且，當浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，浮體部堵塞所述連接流路的開口端。由此，能夠利用簡單的結構且自動地阻止容器內的水排出，且將容器內的氣體排出到容器外。
[0122](6)在所述(4)的結構的情況下，較為理想的是，所述氣體排出部還具有檢測所述容器內的水位的水位檢測部，所述開閉機構在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，與所述水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)。
[0123]在該結構中，當容器內的水位為基準高度以下時，與水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)，因此，能夠更可靠地抑制水從氣體排出部流出。[0124](7)當所述基準高度被設定成高于所述出水口的位置時，能夠進一步提高抑制氣體從出水口流出到下游側的效果。
[0125](8)所述電解裝置也可為如下結構，即還包括:水位檢測部，檢測所述容器內的水位；以及控制部，控制所述開閉機構，其中，所述控制部在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，執(zhí)行將所述開閉機構切換為打開狀態(tài)的控制。
[0126](9)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述容器包含底壁部、上壁部以及連接它們的側壁部，所述氣體排出部被設置于所述上壁部，所述出水口被設置于所述側壁部。
[0127]在該結構中，通過在位于比上壁部低的位置的側壁部設置出水口，從而能夠降低出水口的位置，因此，能夠抑制氣體從出水口流出到下游側。
[0128](10)在所述電解裝置中，較為理想的是，所述容器具有底壁部、上壁部、連接它們的側壁部以及從所述上壁部或側壁部延伸至容器內的內側筒狀部，所述內側筒狀部的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部下端的開口部延伸至下方的形狀，所述出水口被設置于所述內側筒狀部的所述開口部。
[0129]在該結構中，通過調節(jié)內側筒狀部的朝下方延伸的長度，從而能夠調節(jié)氣體排出部與出水口在高度方向上的距離。 [0130](11)在所述電解裝置中，較為理想的是，各電極呈板形狀，所述多個電極以沿上下方向延伸的姿勢在厚度方向上相互隔開間隔被排列，形成在所述容器內沿上下方向或水平方向彎曲的彎曲流路。
[0131]在如該結構般形成有彎曲流路的情況下，容器內的流路長度變大，電解效率提高，因此相應地，氣體的產生量也變多，但由于設置有氣體排出部，因此，能夠將產生的氣體適當地排出到容器的外部。
[0132](12)所述熱泵熱水器包括:熱泵組件，具有加熱水的水熱交換器，讓制冷劑通過制冷劑配管循環(huán)；儲熱水組件，具有儲存水的儲水箱、將所述儲水箱的水輸送至所述水熱交換器的送出側流路以及使經所述水熱交換器加熱的水返回至所述儲水箱的返回側流路；供水配管和供熱水配管，所述供水配管從供水源向所述儲水箱供應水，所述供熱水配管供應儲存在所述儲水箱中的高溫的水；以及所述電解裝置，用于去除水中所含的水垢成分。
[0133]符號說明
[0134]11 熱泵熱水器
[0135]15 儲水箱
[0136]21 水熱交換器
[0137]32 控制器
[0138]33 控制部
[0139]35 供熱水配管
[0140]37 供水配管
[0141]41 電解裝置
[0142]43 進水口
[0143]45 出水口
[0144]46a外側筒狀部
[0145]46b內側筒狀部[0146]47容器
[0147]475底壁部
[0148]476上壁部
[0149]48側壁部
[0150]49電極對
[0151]51第一電極板
[0152]52第二電極板
[0153]70氣體排出部
[0154]71流路部件
[0155]71a外側筒狀部 [0156]72透氣部件
[0157]73開閉機構
[0158]74水位檢測部
【權利要求】
1.一種電解裝置，被用于具備加熱水的水熱交換器的熱水器，用于去除水中所含的水垢成分，其特征在于包括: 容器，具有進水口和出水口 ； 多個電極，被配置在所述容器內；以及 氣體排出部，被設置在高于所述出水口的位置，阻止所述容器內的水排出到容器外并將容器內的氣體排出到容器外。
2.根據權利要求1所述的電解裝置，其特征在于，所述氣體排出部包含: 流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及 透氣部件，被設置于所述流路部件，阻止水透過并讓氣體透過。
3.根據權利要求2所述的電解裝置，其特征在于: 所述流路部件包含從所述容器延伸到外側的外側筒狀部， 所述透氣部件被設置于所述外側筒狀部。
4.根據權利要求1所述的電解裝置，其特征在于，所述氣體排出部包含: 流路部件，形成用于排出來自所述容器的氣體的排出流路；以及 開閉機構，開閉所述排出流路。
5.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于，所述開閉機構具有: 浮體殼體，與所述容器連通； 閥主體，具有連接所述浮體殼體與所述流路部件的連接流路；以及浮體部,對應于所述浮體殼體內的水位而上下移動，當所述浮體殼體內的水位達到指定的基準高度時，堵塞所述連接流路的開口端。
6.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于: 所述氣體排出部還具有檢測所述容器內的水位的水位檢測部， 所述開閉機構在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，與所述水位檢測部聯動而切換為打開狀態(tài)。
7.根據權利要求6所述的電解裝置，其特征在于: 所述基準高度被設定成高于所述出水口的位置。
8.根據權利要求4所述的電解裝置，其特征在于還包括: 水位檢測部，檢測所述容器內的水位；以及 控制部，控制所述開閉機構，其中， 所述控制部在所述水位為低于所述流路部件的指定的基準高度以下時，執(zhí)行將所述開閉機構切換為打開 狀態(tài)的控制。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 所述容器包含底壁部、上壁部以及連接它們的側壁部， 所述氣體排出部被設置于所述上壁部， 所述出水口被設置于所述側壁部。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 所述容器具有底壁部、上壁部、連接它們的側壁部以及從所述上壁部或側壁部延伸至容器內的內側筒狀部， 所述內側筒狀部的至少一部分呈朝向位于內側筒狀部下端的開口部延伸至下方的形狀， 所述出水口被設置于所述內側筒狀部的所述開口部。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的電解裝置，其特征在于: 各電極呈板形狀， 所述多個電極以沿上下方向延伸的姿勢在厚度方向上相互隔開間隔被排列，形成在所述容器內沿上下方向或水平方向彎曲的彎曲流路。
12.一種熱泵熱水器，其特征在于包括: 熱泵組件，具有加熱水的水熱交換器，讓制冷劑通過制冷劑配管循環(huán)； 儲熱水組件，具有儲存水的儲水箱、將所述儲水箱的水輸送至所述水熱交換器的送出側流路以及使經所述水熱交換器加熱的水返回至所述儲水箱的返回側流路； 供水配管和供熱水配管，所述供水配管從供水源向所述儲水箱供應水，所述供熱水配管供應儲存在所述儲水箱中的高溫的水；以及 電解裝置，如權利要求1至11中任一項所述，用于去除水中所含的水垢成分。
【文檔編號】F24H1/00GK103974908SQ201280060339
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權日:2011年12月7日
【發(fā)明者】柴田豊, 吉田香, 阿形葉 申請人:大金工業(yè)株式會社
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