电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水的制造方法
电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水的制造方法
【专利摘要】电解装置(41)除去输送到水热交换器的水中所含的水垢成分。电解装置(41)包括：具有水入口(43)及水出口(45)的容器(47)；设置在所述容器(47)内的多个电极；以及搅拌从所述水入口(43)朝向所述水出口(45)流动的相邻的电极间的水的搅拌机构。
【专利说明】电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电解装置以及具有该电解装置的热泵热水器、燃气热水器、电温 水器、冷却塔等温度调节供水机。
【背景技术】
[0002] 自来水以及地下水中包含成为水垢的产生原因的钙离子、镁离子等成分（水垢成 分）。因此，在热水器等温度调节供水机中，有时析出钙盐（例如碳酸钙）、镁盐等水垢。在 温度调节供水机的水热交换器中水被加热而水的温度变高，因此，尤其容易析出水垢。如果 水垢析出并堆积于水热交换器的管的内表面，则有时会发生水热交换器的传热性能降低、 管的流路变窄等问题。
[0003] 在下述的专利文献1中，公开了具备用于防止水垢生成的机构的燃气热水器。此 夕卜，在下述的专利文献2中提出了如下技术：为了抑制在热泵热水器的水热交换器中附着 水垢，在设置于水热交换器的上游侧的电解装置中，通过电解除去水中的水垢成分。在该电 解装置中，如果在向电极对施加电压的状态下水通过水入口而被供应至容器内，则在电极 对的阴极侧析出碳酸钙等水垢。据此，通过水出口流出到容器外的水中所含的水垢成分的 浓度降低。
[0004] 为了提高抑制水热交换器中的水垢析出的效果，需要在电解装置中提高电解效 率，即需要在电解装置中提高除去水垢成分的效率。在专利文献2的图12中公开了将通过 电解装置的水返送至电解装置的上游侧而使其再次流入电解装置的技术。但是，光靠在此 公开的技术，有时提高水垢成分的除去效率的效果并不充分。
[0005] 作为在电解装置中提高水垢成分的除去效率的方法，可举出增大与水接触的电极 的面积的方法。但是，电极由耐腐蚀性优良的白金、钛等材料形成，这些材料价格高，因此， 如果为了提高水垢成分的除去效率而增大电极面积，则会导致成本上升。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利公开公报特开2001-317817号
[0009] 专利文献2 :日本专利公开公报特开2012-075982号
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种既能抑制起因于电极材料的成本上升，并能提高水垢 成分的除去效率的电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水机。
[0011] 本发明的电解装置用于除去输送至水热交换器的水中所含的水垢成分。所述电解 装置包括：容器，具有水入口及水出口；多个电极，设置在所述容器内；以及搅拌机构，搅拌 在所述水入口与所述水出口之间流动于相邻的电极之间的水。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的热泵热水器的结构图。
[0013] 图2是表示本发明的一实施方式所涉及的电解装置的立体图。
[0014] 图3(A)、（B)表示第一实施方式所涉及的电解装置。（A)是以与铅垂方向平行的 平面剖切所述电解装置时的剖视图，（B)是以与水平方向平行的平面剖切所述电解装置时 的剖视图。
[0015] 图4(A)是将图3(A)的一部分放大的剖视图，（B)是将图3(B)的一部分放大的剖 视图。
[0016] 图5是表示第一实施方式的电解装置的变形例1的剖视图。
[0017] 图6(A)、(B)是表示第一实施方式的电解装置的变形例2的剖视图，（A)是以与铅 垂方向平行的平面剖切变形例2的电解装置时的剖视图，（B)是以与水平方向平行的平面 剖切变形例2的电解装置时的剖视图。
[0018] 图7是表示第一实施方式的电解装置的变形例3的剖视图。
[0019] 图8是表示第一实施方式的电解装置的变形例4的剖视图。
[0020] 图9是表示第一实施方式的电解装置的变形例5的剖视图。
[0021] 图10是表示第一实施方式的电解装置的变形例6的剖视图。
[0022] 图11(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切第二实施方式的电解装置时的剖视图， (B)是以与水平方向平行的平面剖切第二实施方式的电解装置时的剖视图。
[0023] 图12(A)是表示第二实施方式的电解装置的电极板的正视图，（B)表示第二实施 方式的电解装置的变形例1的电极板，（C)表示第二实施方式的电解装置的变形例2的电 极板。
[0024] 图13是表示第二实施方式的电解装置中的多个电极板的配置以及水流的立体 图。
[0025] 图14是表示第二实施方式的电解装置中的容器内的水流的剖视图。
[0026] 图15是表示第二实施方式的电解装置的变形例3中的多个电极板的配置以及水 流的立体图。
[0027] 图16(A)是表示第二实施方式的电解装置的变形例4中的电极板的正视图，⑶是 表示第二实施方式的电解装置的变形例5中的电极板的正视图。
[0028] 图17(A)是表示第二实施方式的电解装置的变形例6中的电极板的正视图，⑶是 ㈧的B-B线剖视图。
[0029] 图18㈧是分别表示所述变形例6中的容器内的水流的剖视图，⑶是分别表示 变形例7中的容器内的水流的剖视图。
[0030] 图19是表示第二实施方式的电解装置的变形例8的剖视图。
[0031] 图20是表示本发明的其他实施方式所涉及的热泵热水器的结构图。
[0032] 图21 (A)、（B)是表示第三实施方式的电解装置的剖视图。
[0033] 图22(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例1的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例2的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例3 的剖视图。
[0034] 图23(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例4的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例5的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例6 的剖视图，（D)是表示第三实施方式的电解装置的变形例7的剖视图。
[0035] 图24(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例8的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例9的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例 10的剖视图。
[0036] 图25㈧是表示第三实施方式的电解装置的变形例11的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例12的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例 13的剖视图。
[0037] 图26(A)、（B)是表示第三实施方式的电解装置的变形例14的剖视图。
[0038] 图27㈧是表示第三实施方式的电解装置的变形例15的剖视图，⑶是变形例15 的电解装置的剖视图。
[0039] 图28是表示具备第一实施方式或第二实施方式的电解装置的冷却塔、燃气热水 器或电温水器的结构的概略图。
[0040] 图29是表示具备第三实施方式的电解装置的冷却塔、燃气热水器或电温水器的 结构的概略图。
【具体实施方式】
[0041] [热泵热水器]
[0042] 下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式所涉及的热泵热水器11。如图1所示，本 实施方式所涉及的热泵热水器11包括热泵组件13、储热水组件17、电解装置41以及控制 这些的控制器32。
[0043] 储热水组件17具有贮存水的储水箱15、泵31、导水路27、29。储水箱15和水热交 换器21通过导水路27、29而被连接。导水路27、29包含：具有将储水箱15内的水输送到 水热交换器21的输送侧流路的进水配管27 ;以及具有将与水热交换器21进行热交换而被 加热的水返送至储水箱15的返送侧流路的出热水配管29。在进水配管27设置有用于输送 水的泵31。泵31使储水箱15内的水从储水箱15的下部流出至进水配管27,并以进水配 管27、水热交换器21以及出热水配管29的顺序输送水，并返送到储水箱15的上部。
[0044] 此外，热泵热水器11包括制冷剂回路10a和储热水回路10b。制冷剂回路10a包 含压缩机19、水热交换器21、作为膨胀机构的电动膨胀阀23、空气热交换器25以及连接这 些的制冷剂配管。储热水回路l〇b包含储水箱15、泵31、水热交换器21、电解装置41以及 连接这些的导水路27、29。
[0045] 在本实施方式中，作为在制冷剂回路10a循环的制冷剂使用二氧化碳，但并不限 定于此。在制冷剂回路l〇a循环的制冷剂在水热交换器21与在储热水回路10b循环的水进 行热交换来加热该水，并在空气热交换器25与外部空气进行热交换来从外部空气吸收热。
[0046] 在储水箱15连接有供水配管37和供热水配管35。供热水配管35连接于储水箱 15的上部。该供热水配管35是用于将贮存于储水箱15内的高温的水取出并供应到浴槽等 的配管。供水配管37连接于储水箱15的底部。该供水配管37是用于从供水源向储水箱 15内供应低温的水的配管。作为向储水箱15供水的供水源例如可利用自来水或井水等地 下水。本实施方式的热水器11是不让从供热水配管35供应的热水返回到储水箱15的非 循环的热水器。
[0047] 图2是表示本发明的一实施方式所涉及的电解装置41的立体图。电解装置41位 于进水配管27中比水热交换器21更靠上游侧的位置且位于泵31的下游侧的位置。电解装 置41用于除去输送到水热交换器21的水中所含的水垢成分。后述的第一实施方式、第二 实施方式以及第三实施方式的电解装置41例如呈图2所示的形状，但并不限定于该形状。
[0048] 电解装置41具备搅拌从水入口朝向所述水出口流动的相邻的电极间的水的搅拌 机构。搅拌机构可由独立于电极的构成部件构成，也可由电极本身形成。后述的第一实施 方式以及第三实施方式的搅拌机构由独立于电极的构成部件构成。后述的第二实施方式的 搅拌机构由电极本身形成。此外，电解装置41也可以兼具选自第一实施方式、第二实施方 式以及第三实施方式的两个以上的实施方式的特征。关于电解装置41的详细内容将在后 面叙述。
[0049] 控制器32具有控制部33和存储器（存储部）34。控制部33基于存储在存储器 34中的烧开运转的时间表控制烧开储水箱15内的水的烧开运转。此外，控制部33控制向 后述的电解装置41的电路通电的电源50等。作为电源50例如使用直流电源。
[0050] 接着，说明热泵热水器11的动作。在烧开储水箱15内的水的烧开运转中，控制部 33使热泵组件13的压缩机19驱动，调节电动膨胀阀23的开度，并且使储热水组件17的 泵31驱动。由此，如图1所示，从设置在储水箱15的底部的出水口将储水箱15内的低温 的水通过进水配管27输送到水热交换器21，在水热交换器21进行加热。经加热的高温的 水通过出热水配管29从设置在储水箱15的上部的进水口返回到储水箱15内。由此，在储 水箱15内，从其上部开始逐步储存高温的热水。在该烧开运转中，通过电解装置41除去水 中所含的水垢成分。
[0051] 本实施方式的热泵热水器11是非循环的热水器。在该非循环的热水器11中，从 供热水配管35供应的水（热水）由用户使用，而不返回到储水箱15中。因此，与从储水箱 15通过供热水配管35供应的热水量大致相同量的水从供水源通过供水配管37供应到储水 箱15中。即，在储水箱15中，从自来水或井水等供水源将含有水垢成分的水补充到储水箱 15的频率高，补充的量也多。因此，在非循环的热泵热水器的情况下，与循环式的冷却水循 环装置或循环式的热水器相比，需要高效率地除去水垢成分。
[0052] [电解装置]
[0053] (第一实施方式）
[0054] 图3(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图，图 3(B)是以与水平方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图。
[0055] 电解装置41包括：具有水入口 43以及水出口 45的容器47 ;收容在容器47内的 多个第一电极51和多个第二电极52 ;以及作为搅拌机构的搅拌部60 (参照图4(A))。关于 揽祥部60将在后面叙述。
[0056] 各第一电极51和各第二电极52由耐腐蚀性优异的材料形成。作为构成各电极的 材料可例示白金、钛等。具体而言如下所述。
[0057] 例如，各电极的至少表面以白金为主成分的材料形成。具体而言，可例示各电极的 整体由以白金为主成分的材料（白金、白金合金等材料）形成的结构。此外，可例示各电极 具有由离子化倾向大于白金的材料（即，在水中与白金相比更容易氧化的材料）形成的电 极主体和在该电极主体的表面由以白金为主成分的材料（白金、白金合金等材料）形成的 涂层的结构。作为电极主体的材料，例如可例示以钛为主成分的材料（钛、钛合金等材料） 等。
[0058] 此外，可例示各电极由例如以钛为主成分的材料（钛、钛合金等材料）等形成的结 构，这些材料在水中与白金相比更容易氧化，但耐腐蚀性比较高。
[0059] 多个第一电极51和多个第二电极52以第一电极51和第二电极52互相交替的方 式沿一方向（电极的厚度方向）被排列。多个第一电极51和多个第二电极52以相邻的电 极中的其中一个作为阳极发挥作用、相邻的电极中的另一个作为阴极发挥作用的方式连接 于电源50。相邻的电极51、52构成电极对49。在本实施方式中，多个第一电极51和多个 第二电极52并列地连接于电源50,但并不限定于此。作为电源50例如可使用直流电源。
[0060] 作为各电极的形状，例如可采用板形状、棒形状等各种形状，在本实施方式中使用 板形状。据此，能够增大各电极的表面积。此外，在本实施方式中，多个第一电极51和多个 第二电极52以互相平行的姿势被配置，且沿电极的厚度方向被排列。而且，在本实施方式 中，多个第一电极51和多个第二电极52被配置成形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流 路。具体而言如下所述。
[0061] 如图2及图3(A)、（B)所示，容器47呈由六个壁部构成的大致长方体形状。这些 壁部形成使水流动的水流空间。六个壁部包含第一壁部471、第二壁部472、第三壁部473、 第四壁部474、第五壁部475以及第六壁部476。
[0062] 第一壁部471位于水流的上游侧，第二壁部472以与第一壁部471平行的姿势位 于水流的下游侧。第一壁部471和第二壁部472以与各第一电极51和各第二电极52平行 的姿势被配置。第三?第六壁部连接第一壁部471的周缘部与第二壁部472的周缘部。第 三壁部473位于下方，第四壁部474以与第三壁部473平行的姿势位于上方。第五壁部475 朝向下游侧而位于右侧，第六壁部476以与第五壁部475平行的姿势朝向下游侧而位于左 侧。
[0063] 容器47的水入口 43被设置在第一壁部471的下部，水出口 45被设置在第二壁部 472的上部。在水入口 43连接有位于泵31侧的进水配管27,在水出口 45连接有位于水热 交换器21侧的进水配管27。利用泵31通过进水配管27而被输送到电解装置41的水从水 入口 43流入容器47内部的水流空间。流入水流空间的水朝向水流的下游侧流动，并从水 出口 45向容器47的外部排出。关于水出口 45将在后面叙述。
[0064] 多个电极51、52在电极的厚度方向上彼此隔开间隔而沿水平方向被排列。电极之 间的间隙作为水流动的流路而发挥作用。多个电极51、52以接触于第三壁部473的电极和 接触于第四壁部474的电极交替的方式被排列。具体而言，各第一电极51接触于第三壁部 473,并朝向第四壁部474延伸。各第一电极51与第四壁部474的内表面之间设置有能让 水流通的间隙。各第二电极52接触于第四壁部474,并朝向第三壁部473延伸。各第二电 极52与第三壁部473的内表面之间设置有能让水流通的间隙。据此，在容器47内形成有 如图3㈧所示的弯曲流路。
[0065] 在本实施方式中，由于各电极沿上下方向以平行的姿势被配置，因此，弯曲流路也 沿上下方向弯曲。此外，各电极也可以沿倾斜于上下方向的方向并以平行的姿势被配置，此 时，在弯曲流路中，水上升的流路和水下降的流路均沿倾斜于上下方向的方向延伸。
[0066] 在具有以上结构的电解装置41中，从水入口 43流入容器47内的水从水出口 45 流出至容器47外的期间，包含在水中的水垢成分通过电解而析出于由相邻的电极构成的 电极对的阴极而成为水垢。附着于阴极的水垢通过例如以周期性地反转电极51、52的极性 而从阴极脱落，并沉淀于容器47的第三壁部473上。
[0067] 接下来，说明搅拌部60。搅拌部60用于搅拌在构成电极对49的相邻的电极51、 52之间流动的水。搅拌部60是独立于各电极的部件。在本实施方式中，如图4(A)、(B)所 示，搅拌部60包含多个搅拌部件61。
[0068] 在本实施方式中，各搅拌部件61为呈圆柱形状的棒状部件，但并不限定于此。作 为各搅拌部件61，也可以为呈棱柱形状的棒状部件，此外，也可以采用后述的变形例1、2等 所示的各种形状。
[0069] 各搅拌部件61沿与水的流动方向（在图4(A)中用箭头所示的方向）交叉的方向 延伸。在本实施方式中，各搅拌部件61沿与水的流动方向垂直的方向延伸，并以与电极51、 52平行的姿势被配置。
[0070] 在相邻的电极51、52之间设置有多个搅拌部件61。多个搅拌部件61在相邻的电 极51、52之间沿水的流动方向被排列。在本实施方式中，在水的流路，多个搅拌部件61包 含：配置在与第二电极52相比更靠近第一电极51的位置的多个第一搅拌部件61 ;以及配 置在与第一电极51相比更靠近第二电极52的位置的多个第二搅拌部件61。在本实施方式 中，第一搅拌部件61和第二搅拌部件61沿水的流动方向交替地被配置，但并不限定于此。
[0071] 如图4(B)所示，在本实施方式中，各搅拌部件61的一端被支撑于第五壁部475,各 搅拌部件61的另一端被支撑于第六壁部476。各搅拌部件61以与两方的电极51、52之间 留有间隙的状态被配置，但并不限定于此。各搅拌部件61也可以例如以与其中一方的电极 接触的状态被配置。
[0072] 但是，通过在各搅拌部件61与两方的电极51、52之间设置间隙，在电极51、52之 间流动的水沿着在该搅拌部件61分流并通过搅拌部件61之后再次汇流这样的路径而流 动。即，通过在电极51、52之间沿着水的流动方向排列的多个搅拌部件61而反复分流和汇 流，由此流动于电极51、52之间的水高效率地被搅拌。
[0073] 此外，在本实施方式中，如图4(B)所示地从水的流动方向（或从与水的流动方向 相反的方向）观察相邻的电极51、52以及多个搅拌部件61时，在相邻的电极51、52之间存 在未设置搅拌部件61的区域（间隙G)。具体而言，如图4 (B)所示，在排列有多个第一搅拌 部件61的区域与排列有多个第二搅拌部件61的区域之间设置有间隙G。此外，在第一电极 51与排列有多个第一搅拌部件61的区域之间也设置有间隙G，在第二电极52与排列有多 个第二搅拌部件61的区域之间也设置有间隙G。据此，能够抑制水流动时的阻力变大（压 力损失变大）。
[0074] 在本实施方式，在所有的电极对49中，相邻的电极51、52之间设置有多个搅拌部 件61，但并不限定于此。例如，也可以采用如下方式，S卩：在一部分电极对49中电极51、52 之间设置有多个搅拌部件61，而在其余的电极对49中电极51、52之间未设置有搅拌部件 61。
[0075] 各搅拌部件61由绝缘性材料形成，但并不限定于此。作为绝缘性材料例如可例示 具有绝缘性的合成树脂等。
[0076] 若举出本实施方式中的电解时的运转条件的一例则如下所述。通过水入口 43流 入容器47内的水的流量例如被调节为0. 6?1. 2升/分钟左右。并且，在容器47内沿弯 曲流路流动的水的流速被调节为6?13mm/秒左右。此时，流路的大小（流路的截面积） 被调节为使在弯曲流路的水的流动中，雷诺数为90?200左右。这些流量、流速以及雷诺 数表示运转条件的一例，并不限定于上述范围。此外，关于流速以及雷诺数，在弯曲流路的 多个部位测量的值的平均值被调整为上述范围。另外，在弯曲流路中成为具有流速分布的 流动的情况下，流过流速最大的电极51、52之间的中央部的水的流速为流过电极附近的水 的流速的大致两倍左右。
[0077] 如本实施方式，在容器47内沿弯曲流路流动的水的流速为6?13_/秒左右的低 速的情况下，流过电极附近的水不易与周围的水相混合。在这样的情况下，在未设置搅拌部 60的以往的电解装置中，水垢成分浓度低的水容易偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电 极的附近。而在本实施方式中，即使是此种低速，也能够抑制水垢成分浓度低的水偏流于作 为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极51、52之间水垢成分的析出反应得 以促进。
[0078] 图5是表示电解装置41的变形例1的剖视图。该变形例1的搅拌部件61的形状 不同于图4(A)、（B)所示的上述实施方式。下面，关于变形例1，只说明与图4(A)、（B)所示 的上述实施方式不同的结构，对于与上述实施方式相同的结构省略说明。
[0079] 如图5所示，在变形例1中，各搅拌部件61呈水的流动方向上的尺寸小于与其垂 直的方向上的尺寸的扁平的板形状。据此，在变形例1中，与上述实施方式相比，提高搅拌 水的效果。
[0080] 图6(A)、⑶是表示电解装置41的变形例2的剖视图。图6(A)是以与铅垂方向 平行的平面剖切电解装置41时的剖视图，图6(B)是以与水平方向平行的平面剖切电解装 置41时的剖视图。该变形例2的搅拌部件61的形状不同于图4㈧、⑶所示的上述实施 方式。下面，关于变形例2,只说明与图4(A)、(B)所示的上述实施方式不同的结构，对于与 上述实施方式相同的结构省略说明。
[0081] 如图6(A)、（B)所示，在变形例2中，各搅拌部件61呈如下形状，S卩：在构成电极 对49的相邻的电极51、52之间，在第一电极51侧与第二电极52侧之间弯曲并沿与水的流 动方向垂直的方向延伸。各搅拌部件61将例如圆柱状、棱柱状等的棒状部件折弯加工而形 成。此外，各搅拌部件61也可以为弯曲加工成线圈状的结构。
[0082] 图7是表示电解装置41的变形例3的剖视图。该变形例3的搅拌部60的结构不 同于图4(A)、（B)所示的上述实施方式。具体而言，则如下所述。
[0083] 如图7所示，在变形例3中，搅拌部60包含多个搅拌机64,该搅拌机64具有：被 配置在相邻的电极51、52之间的搅拌翼62 ;以及连接于搅拌翼62的马达63。在该变形例 3中，各搅拌翼62被设置在弯曲流路中的折返部。此外，各搅拌翼62被设置在下侧的折返 部，且被配置在第三壁部473的内表面附近。各搅拌翼62的旋转轴朝向水的流动方向。
[0084] 各搅拌翼62被配置在能够搅拌从第三壁部473朝向第四壁部474的水的位置。如 果各搅拌翼62旋转，则其附近的水被冲向第四壁部474侧并被搅拌。即，在变形例3中，利 用各搅拌翼62的旋转，形成沿着水的流动方向的并行流动，因此，容器47内的水的流动变 得顺畅。此外，搅拌翼62也可以被设置在形成与水的流动方向相向的相向流动的位置。
[0085] 在变形例3中，作为各搅拌翼62的形状，只要能够搅拌容器47内的水即可，例如 可举出螺旋桨式、涡轮式等。
[0086] 此外，在变形例3中，如果根据在相邻的电极51、52之间流动的水的流速、流过电 极51、52的电流值等控制搅拌翼62的转速，就能够抑制搅拌机64的消耗电力增大，并且能 够提高水垢成分的除去效率。
[0087] 图8是电解装置41的变形例4的剖视图。在该变形例4中，搅拌翼62的配置与 变形例3不同。具体而言，则如下所述。
[0088] 如图8所示，在变形例4中，搅拌部60具有多个搅拌翼62,这些搅拌翼62沿第三 壁部473与第四壁部474之间的流路而被排列。各搅拌翼62的旋转轴朝向与水的流动方 向垂直的方向。各搅拌翼62由例如从第五壁部475朝向第六壁部476延伸的图略的马达 轴支撑。
[0089] 图9是表示电解装置41的变形例5的剖视图。该变形例5的电极51、52的形状 不同于图4(A)、（B)所示的实施方式。具体而言，则如下所述。
[0090] 如图9所示，在变形例5中，各电极呈波形形状，因此，在利用多个搅拌部件61的 水搅拌效果的基础上，还能获得利用电极51、52的水搅拌效果。
[0091] 此外，在变形例5中，第一电极51的间距即第一电极51的峰部51a与峰部51a之 间的距离与第二电极52的间距即第二电极52的峰部52a与峰部52a之间的距离相同。关 于谷部51b、52b也一样。并且，相邻的第一电极51和第二电极52被配置成相邻的第一电 极51与第二电极52之间的流路宽度在整体上大致恒定。据此，能够使电极面内的电流密 度大致恒定。此外，不会局部地形成流路窄的部位，因此，不易因水垢附着而流路变窄。
[0092] 图10是表示电解装置41的变形例6的剖视图。如图10所示，该变形例6在不具 有弯曲流路的点上不同于图4(A)、（B)所示的实施方式。具体而言，则如下所述。
[0093] 如图10所示，该电解装置41包括：具有水入口 43及水出口 45的容器47 ;以及收 容在容器47内的第一电极51和第二电极52。在该变形例6中，各电极的下端部与容器47 的底面隔开距离，各电极的上端部与容器47的上面隔开距离，因此，不具有如上所述的弯 曲流路。因此，从水入口 43流入容器47内的水在一定程度上无规则地从水入口 43朝向水 出口 45而在容器47内流动，在向水出口 45侧流动的途中通过相邻的电极间的间隙的过程 中被除去水垢成分。
[0094] 在该变形例6中，在相邻的电极51、52之间设置有搅拌部60。该搅拌部60包含多 个搅拌部件61。作为各搅拌部件61，能够采用图4(A)、（B)所示的上述实施方式的搅拌部 件61、图5所示的变形例1的搅拌部件61、图6所示的变形例2的搅拌部件61等。
[0095] 如以上说明所述，在图4(A)、⑶所示的实施方式以及各变形例中，电解装置41具 有搅拌部60,因此，利用该搅拌部60,在电极51、52之间流动的水被搅拌。据此，能够抑制 水垢成分浓度低的水偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极51、52 之间水垢成分的析出反应得以促进。由此，即使不采用增加电极的个数或增大电极等方法 来增大电极的面积，也能够提高水中的水垢成分的除去效率，因此，能够抑制起因于电极材 料的成本上升，并且能够提高水垢成分的除去效率。
[0096] 在图4(A)、⑶所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，搅拌部60包含在相邻的 电极51、52之间沿着水的流动方向排列的多个搅拌部件61。在这些结构中，采用沿着水的 流动方向排列多个搅拌部件61的这一简单的结构，就能够提高水垢成分的除去效率。
[0097] 在图4(A)、（B)所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，各搅拌部件61由绝缘性 材料形成，因此，具有即使在配置于相邻的电极51、52之间的状态下长时间进行电解处理 的情况下也不容易腐蚀的优点。
[0098] 在图4(A)、⑶所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，各搅拌部件61在相邻的 电极51、52之间沿着与水的流动方向交叉的方向延伸，因此，能够有效地搅拌流动于电极 51、52之间的水。而且，各搅拌部件61以与相邻的电极51、52之间留有间隙的状态下被配 置，因此，水高效率地被搅拌。即，通过在各搅拌部件61与两方的电极51、52之间设置有间 隙，在电极51、52之间流动的水沿着在该搅拌部件61分流，并在通过搅拌部件61之后再次 汇流这样的路径而流动。据此,水高效率地被搅拌。
[0099] 在变形例3、4中，搅拌部60包含搅拌机64,该搅拌机64具有被配置在容器47内 的搅拌翼62和连接于搅拌翼62的马达63。因此，能够使用搅拌翼62强制地搅拌容器47 内的水，从而提高水垢成分的除去效率的效果优异。
[0100] 在图4㈧、⑶所示的实施方式以及变形例1?5中，多个电极51、52呈板形状， 形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流路。因此，在这些结构中，从水入口 43流入容器47 内的水在从上游侧朝向下游侧的弯曲的路径沿着板形状的电极而流动，由此电极与水的接 触面积增大，能够进一步提高水垢成分的除去效率。
[0101](第二实施方式）
[0102] 第二实施方式的电解装置41具有作为被设置在电极上的搅拌机构的流入部。图 11(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图，图11(B)是以与 水平方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图。
[0103] 电解装置41包括：具有水入口 43及水出口 45的容器47 ;以及收容在容器47内 的多个电极板51?5n。各电极板由耐腐蚀性优异的材料形成。作为构成各电极板的材料， 能够使用与第一实施方式中例示的材料同样的材料。
[0104] 多个电极板51?5n由包含第一电极板51、第二电极板52、第三电极板53、......、 第η电极板5n的η个电极板构成。多个电极板51?5n沿一方向（电极板的厚度方向）被 排列。多个电极板51?5n以相邻的电极板中的其中之一电极板作为阳极而发挥作用、相 邻的电极板中的另一个电极板作为阴极而发挥作用的方式连接于电源50(参照图11(B))。 相邻的电极板构成电极对49。在本实施方式中，多个电极板51?5n并列地连接于电源50， 但并不限定于此。作为电源50例如可使用直流电源。
[0105] 作为各电极板的形状，能够采用例如平板形状、波形板形状等各种板形状。据此， 能够增大各电极的表面积。在本实施方式中米用平板形状。此外，在本实施方式中，多个电 极板51?5n以互相平行的姿势被配置。
[0106] 在容器47内形成有第一流路F1、第二流路F2以及折返部T，其中，第一流路F1为 第一电极板51与第二电极板52之间的间隙且水沿第一方向D1流动，第二流路F2为第二 电极板52与第三电极板53之间的间隙且水沿与第一方向D1相反的第二方向D2流动，折 返部T连接第一流路F1的下游侧端部与第二流路F2的上游侧端部。
[0107] 以下同样地形成有第k流路Fk、第（k+Ι)流路F(k+1)以及折返部T，其中，第k流 路Fk为第k电极板5k与第（k+Ι)电极板5(k+l)之间的间隙且水沿第二方向D2流动，第 (k+Ι)流路F(k+1)为第（k+Ι)电极板5(k+l)与第（k+2)电极板5(k+2)之间的间隙且水沿 第一方向D1流动，折返部T连接第k流路Fk的下游侧端部与第（k+1)流路F(k+1)的上游 侧端部。
[0108] 此外，在本实施方式中，折返部T与流路Fk的下游侧端部之间的边界以及折返部T 与流路F(k+1)的上游侧端部之间的边界是在图14的剖视图中用点划线L表示的位置。该 点划线L是通过电极板5 (k+Ι)的端部（邻接于折返部T的端部）且与该电极板5 (k+Ι)的 厚度方向平行的直线。
[0109] 在本实施方式中，多个电极板51?5n被配置成形成让水在容器47内弯曲流动的 弯曲流路。具体而言，则如下所述。
[0110] 如图2及图11㈧、（B)所示，容器47呈由六个壁部构成的大致长方体形状。这些 壁部形成水流动的水流空间。六个壁部包含第一壁部471、第二壁部472、第三壁部473、第 四壁部474、第五壁部475以及第六壁部476。
[0111] 第一壁部471位于水流的上游侧，第二壁部472以与第一壁部471平行的姿势位 于水流的下游侧。第一壁部471和第二壁部472以与各第一电极板51和各第二电极板52 平行的姿势被配置。第三?第六壁部连接第一壁部471的周缘部与第二壁部472的周缘部。 第三壁部473位于下方，第四壁部474以与第三壁部473平行的姿势位于上方。第五壁部 475朝向下游侧而位于右侧，第六壁部476以与第五壁部475平行的姿势朝向下游侧而位于 左侧。
[0112] 容器47的水入口 43被设置在第一壁部471的下部，水出口 45被设置在第二壁部 472的上部。在水入口 43连接有位于泵31侧的进水配管27,在水出口 45连接有位于水热 交换器21侧的进水配管27。利用泵31，通过进水配管27而被输送到电解装置41的水从 水入口 43流入容器47内部的水流空间。流入水流空间的水朝向水流的下游侧流动，并从 水出口 45向容器47的外部排出。
[0113] 多个电极板51?5n在电极板的厚度方向上彼此隔开间隔而沿水平方向被排列。 电极板之间的间隙作为让水流动的流路F1?F(n-l)而发挥作用。多个电极板51?5n以 接触于第三壁部473的电极板和接触于第四壁部474的电极板交替的方式被排列。具体而 言，前者的电极板52、54、……、5n接触于第三壁部473,并朝向第四壁部474延伸。这些电 极板与第四壁部474的内表面之间设置有能让水流通的间隙，从而形成折返部T。后者的电 极板51、53、……、5(n-l)接触于第四壁部474,并朝向第三壁部473延伸。这些电极板与 第三壁部473的内表面之间设置有能让水流通的间隙，从而形成折返部T。如此地在容器 47内形成有如图1UA)所示的弯曲流路。
[0114] 在具有以上结构的电解装置41中，从水入口 43流入容器47内的水从水出口 45 流出至容器47外的期间，包含在水中的水垢成分通过电解而析出于由相邻的电极板构成 的电极对49的阴极而成为水垢。附着于阴极的水垢通过例如以周期性地反转电极板的极 性而从阴极脱落，并沉淀于容器47的第三壁部473上。
[0115] 接下来，参照图12(A)、（B)进一步详细说明电极板。图12(A)是表示电解装置41 的电极板的正视图。各电极板具有作为搅拌机构的流入部。流入部包含多个连通部C。具 体而言，则如下所述。
[0116] 如图12(A)所示，例如电极板5k包含多个连通部C。各连通部C是沿厚度方向贯 穿电极板5k的贯穿孔（通水孔）。各连通部C并不限定于圆形的贯穿孔，例如也可以为图 12 (B)所示的变形例1那样的正方形或长方形，还可以为图12 (C)所示的变形例2那样的菱 形。
[0117] 多个连通部C互相隔开间隔而被设置。相邻的连通部C在第一方向D1或与其交 叉的方向上互相隔开间隔而被设置。在本实施方式中，多个连通部C互相隔开间隔而分散 设置在大致整个电极板。在本实施方式中，多个连通部C在电极板5k的大致整体上以均等 的间隔而被设置，但并不限定于此。例如，在电极板5k中，也可以使与相邻的电极板5 (k+1) 在电极板的厚度方向上相向的相向区域的连通部C的个数和/或开口面积大于相向区域以 外的区域的连通部C的个数和/或开口面积。
[0118] 在本实施方式中，多个电极板51?5n的连通部C的个数、连通部C的大小相同， 但并不限定于此。例如，由于在容器47内的下游侧具有与上游侧相比水中所含的水垢成分 的浓度变小的倾向，因此，也可以使下游侧的电极板的连通部C的个数多于上游侧的电极 板的连通部C的个数。此外，也可以使下游侧的电极板的连通部C的开口面积大于上游侧 的电极板的连通部C的开口面积。
[0119] 设置于电极板5k的多个连通部C的个数、开口面积等无特别限定。设置于电极板 5k的多个连通部C的开口面积的合计优选电极板5k的其中之一表面的面积（假设电极板 5k上未设置有多个连通部C的情况下的面积）的5%以下。据此，能够抑制各电极板的表 面积减少，并且能够扰乱在电极板间的流路中的水流。此外，连通部C的开口面积的合计进 一步优选电极板5k的面积的1?3%。
[0120] 图13是表示容器47内的多个电极板的配置以及水流的立体图，图14是表示容器 47内的水流的剖视图。如图13及图14所示，沿第一方向D1(上方）在流路F(k-l)流动的 水的一部分通过设置在电极板5k的连通部C而流入流路Fk，并与在流路Fk流动的主流混 合。据此，流路Fk的水流被扰乱。同样地，沿第二方向D2(下方）在流路Fk流动的水的一 部分通过设置在电极板5&+1)的连通部(：而流入流路？〇^1)，并与在流路？〇^1)流动的 主流混合。据此，流路F(k+Ι)的水流被扰乱。
[0121] 第二实施方式的电解时的运转条件与第一实施方式中说明的运转条件相同，因此 省略说明。如第二实施方式，在容器47内的弯曲流路流动的水的流速为6?13_/秒左右 的情况下，在电极板附近流动的水不易与周围的水相混合。在此种情况下，在电极板不具有 多个连通部C的以往的电解装置中，水垢成分浓度低的水容易偏流于作为阳极发挥作用的 其中之一电极板附近。而在本实施方式中，即使是此种低速，也能够抑制水垢成分浓度低的 水偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电极板附近，因此，在电极板间水垢成分的析出反 应得以促进。
[0122] 此外，在本实施方式中，例示了多个电极板51?5n在容器47内形成沿上下方向 弯曲的弯曲流路的情况，但并不限定于此。例如，也可以为多个电极板51?5n在容器47 内形成沿水平方向等其他方向弯曲的弯曲流路的结构。
[0123] 若要设为沿水平方向弯曲的弯曲流路，则例如将图1UA)、（B)所示的电解装置41 配置成使第五壁部475位于下方，使第六壁部476位于上方即可。此时，如图15的变形例 3所示，沿第一方向D1 (右方）在流路F(k-l)流动的水的一部分通过设置在电极板5k的 连通部C而流入流路Fk，并与在流路Fk流动的主流混合。据此，流路Fk中的水流被扰乱。 同样地，沿第二方向D2(左方）在流路Fk流动的水的一部分通过设置在电极板5(k+l)的 连通部C而流入流路F(k+1)，并与在流路F(k+1)流动的主流混合。据此，流路F(k+1)中的 水流被扰乱。
[0124] 图16(A)是表示电解装置41的变形例4的电极板的正视图。如图16(A)所示，在 该变形例4中，多个连通部C中的一部分连通部C1被设置在邻接于折返部T的电极板5k 的缘部El。多个连通部Cl沿缘部El互相隔开间隔而被设置。各连通部Cl不是连通部C 那样开口部的周围封闭的贯穿孔，而是开口部的一部分在缘部E1开口的贯穿部。
[0125] 此外，在该变形例4中，多个连通部C中的一部分连通部C2被设置在电极板5k的 两侧的缘部E2、E2。多个连通部C2沿缘部E2互相隔开间隔而被设置。各连通部C1不是 连通部C那样开口部的周围封闭的贯穿孔，而是开口部的一部分在缘部E2开口的贯穿部。 电极板k以外的其他电极板也具有与电极板k 一样的结构。
[0126] 图16⑶是表示电解装置41的变形例5的电极板的正视图。在该变形例5中，电 极板5k具有多个狭缝（连通部）C。各狭缝C沿与水的流动方向D1或D2交叉的方向延伸。 在该变形例中，各狭缝C沿与水的流动方向D1或D2垂直的方向延伸。多个狭缝C中的一 部分狭缝C2在位于侧方的缘部E2开口。电极板k以外的其他电极板也具有与电极板k 一 样的结构。
[0127] 图17(A)是表示电解装置41的变形例6的电极板的正视图，图17⑶是图17(A) 的B-B线剖视图。如图17 (A)、(B)所示，在该变形例6中，各电极板具有朝向与厚度方向的 其中一侧相邻的电极板侧突出的多个凸部66以及朝向与厚度方向的另一侧相邻的电极板 的相反侧凹陷的多个凹部65。
[0128] 在该变形例6中，多个凹部65以及多个凸部66是通过对金属板材进行板金加工， 使金属板材的其中一面凹陷来使另一面突出而形成。形成在各电极板的多个凹部65以及 多个凸部66形成在该电极板中的互相相反的一侧的面的相同的位置。在该变形例6中，各 凹部65的形状为向电极的厚度方向凹陷的半球状，各凸部66的形状为向电极的厚度方向 突出的半球状，但是也可以为圆柱状、棱柱状等其他形状。
[0129] 在各电极板中，多个凹部65(多个凸部66)互相隔开间隔而被设置。在变形例6 中，多个凹部65 (多个凸部66)沿纵横方向有规则地排列在电极面整体上，但是，如果存在 例如与其他区域相比想要重点地提高搅拌效果的区域的情况下，也能够按每个区域设定凹 部65 (凸部66)的密集程度。
[0130] 图18(A)是表示变形例6的容器47内的水流的剖视图。如图18(A)所示，在变 形例6中，利用多个凸部66以及多个凹部65,相邻的电极板间的流路中的水流被扰乱。据 此，能够进一步抑制水垢成分浓度低的水偏流于相邻的电极板中作为阳极发挥作用的其中 之一电极的附近，因此，在电极板间水垢成分的析出反应进一步得以促进。
[0131] 此外，在该变形例6中，例如电极板5 (k+Ι)的凸部66的一部分或全部相对于设置 在电极板5k的连通部C而设置于在电极板的厚度方向上相向的位置，但是也可以相对于连 通部C稍微错开。各凸部66朝向位于上游侧的电极板侧突出。此时，基于通过被设置在电 极板5k的连通部C而流入流路Fk的水来扰乱水流的效果和处于与该连通部C相向的位置 的凸部66来扰乱水流的效果的相乘效应，能够进一步有效地扰乱水流。
[0132] 此外，如图18(B)所示的变形例7,各凸部66也可以朝向位于下游侧的电极板侧突 出。在该变形例7中，例如电极板5k的多个凸部66中的至少一部分被设置在促进水通过 连通部C流入流路F(k+1)的位置上。具体而言，作为促进水通过连通部C流入流路F(k+1) 的位置，例如可举出如图18(B)的箭头G所示的凸部66的位置，S卩、在流路Fk流动的水沿 着凸部66流动，从而被引导至设置在电极板5 (k+Ι)的连通部C。
[0133] 在该变形例7中，例如电极板5k的凸部66的一部分或全部相对于设置在电极板 5 (k+Ι)的连通部C而设置于在电极板的厚度方向上相向的位置，但是也可以相对于连通部 C稍微错开。
[0134] 图19是表示电解装置41的变形例8的剖视图。在该变形例8中，电解装置41包 括：容器47 ;被收容在容器47内的第一电极板51、第二电极板52和第三电极板53 ;以及电 源50。第一电极板51、第二电极板52和第三电极板53依次在电极板的厚度方向上互相隔 开间隙而被排列。在容器47内形成有第一流路F1、第二流路F2以及折返部T，其中，第一流 路F1为第一电极板51与第二电极板52之间的间隙且水沿第一方向D1流动，第二流路F2 为第二电极板52与第三电极板53之间的间隙且水沿与第一方向D1相反的第二方向D2流 动，折返部T连接第一流路F1的下游侧端部和第二流路F2的上游侧端部。第二电极板52 具有多个连通部C，多个连通部C用于在比第一流路F1的下游侧端部位于上游侧的位置，使 在第一流路F1中流动的水的一部分流入第二流路F2。另一方面，在第一电极板51和第三 电极板53没有设置连通部C。
[0135] 如以上说明所述，在第二实施方式以及各变形例中，由于在各电极板形成有多个 连通部C，因此，在比第一流路F1的下游侧端部位于上游侧的位置，在第一流路F1中流动的 水的一部分通过多个连通部C流入第二流路F2。据此，流入的水和在第二流路F2中流动的 水在多个部位被混合。由此，基于水在多个部位被混合，从而在第二流路F2中流动的水流 在广范围有效地被扰乱。因此，能够抑制水垢成分浓度低的水偏流于构成第二流路F2的第 二电极板52和第三电极板53中作为阳极发挥作用的其中之一电极板的附近，由此在第二 电极板52与第三电极板53之间水垢成分的析出反应得以促进。
[0136] 此外，如上所述，当在第一流路F1中流动的水的一部分通过多个连通部C从第一 流路F1流出时，在第一流路F1中，流经连通部C附近的水流也被扰乱。据此，能够抑制水 垢成分浓度低的水偏流于构成第二流路F1的第一电极板51和第二电极板52中作为阳极 发挥作用的其中之一电极板的附近，由此在第一电极板51与第二电极板52之间水垢成分 的析出反应得以促进。
[0137] 根据以上说明，在该结构中，即使不增加电极板的个数来增大电极板的面积，也能 够提高水中的水垢成分的除去效率，因此，能够抑制起因于电极材料的成本上升，并且能够 提高水垢成分的除去效率。
[0138] 此外，在这些结构中，如上所述，从水入口 43流入容器47内的水朝向折返部T而 在第一流路F1沿第一方向D1流动，并在折返部T反转流动方向后，在第二流路F2沿第二 方向D2流动。当水如上所述地以第一流路F1、折返部T以及第二流路F2的顺序流动时会 发生压力损失，因此，第二流路F2中的压力小于第一流路F1中的压力。据此，水通过各连 通部C而从第一流路F1流入第二流路F2。
[0139] 此外，在第二实施方式以及各变形例中，相邻的连通部C在各电极板沿第一方向 D1或与第一方向D1交叉的方向隔开间隔而被设置。在该结构中，例如在第一流路F1中沿 第一方向D1流动的水的一部分通过沿第一方向D1或与第一方向D1交叉的方向隔开间隔 而被设置的多个连通部C而流入第二流路F2。因此，在第二流路F2中，在第一方向D1或与 第一方向D1交叉的方向的广范围，水流有效地被扰乱。
[0140] 另外，在第二实施方式以及变形例1?7中，不仅在第二电极板52设置有多个连 通部C，而且在其他的电极板也设置有多个连通部C，因此，各流路F1?F (n-1)中的水的混 合（水流的扰乱）进一步得以促进。
[0141] 此外，在变形例4中，多个连通部C的一部分被设置在邻接于折返部T的电极板的 缘部E1。因此，在该结构中，水通过被设置在电极板的缘部E1的连通部C而流入下游侧的 流路。通过该水的流入，折返部T的水流以及从折返部T流入其下游的流路的水流被扰乱。 因此，从折返部T流入其下游的流路的水中构成其流路的其中之一电极板侧的区域的水垢 成分的浓度与另一电极板侧的区域的水垢成分的浓度之差变小。据此，能够进一步抑制在 该流路中水垢成分浓度低的水偏流于其中之一电极板侧以及另一电极板侧。
[0142] 另外，在变形例6、7中，各电极板具有朝向相邻的电极板侧突出的多个凸部66以 及朝向相邻的电极板的相反侧凹陷的多个凹部65。在该结构中，利用多个凸部66以及多个 凹部65,相邻的电极板之间的流路中的水流被扰乱。据此，能够进一步抑制水垢成分浓度低 的水偏流于相邻的电极板中作为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极板之 间水垢成分的析出反应进一步得以促进。
[0143] 此外，在变形例7中，各凸部66朝向位于下游侧的电极板侧突出。在该变形例 7中，电极板5k的多个凸部66中的至少一部分被设置在促进水通过连通部C流入流路 F(k+1)的位置。在该结构中，利用凸部66,促进水通过连通部C流入流路F(k+1)，因此，进 一步提高扰乱流路F (k+Ι)中的水流的效果。
[0144] 另外，在变形例5中，多个连通部C包含多个狭缝。在该结构中，通过调节各狭缝 的长边方向的大小，能够调节水通过连通部C流入流路F2的流入量。
[0145] 此外，在变形例5中，各狭缝沿与所述水的流动方向交叉的方向延伸。在该结构 中，与各狭缝的长边方向沿与水的流动方向平行的方向延伸的情况相比，能够在与水的流 动方向交叉的方向上的更广的范围使水流入流路。
[0146] (第三实施方式）
[0147] 如图20所示，第三实施方式所涉及的电解装置41还具备循环机构80来作为搅拌 机构，在这一点上不同于第一实施方式以及第二实施方式。图21(A)、（B)是表不第三实施 方式所涉及的电解装置41的剖视图。图21(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示 的电解装置41的剖视图，是侧视电解装置41的该剖面的图。图21(B)是以与水平方向平 行的平面剖切图2所示的电解装置41时的剖视图，是俯视电解装置41的该剖面的图。
[0148] 如图21(A)、（B)所示，电解装置41具有容器47和被设置在容器47内的多个电极 51、52。如图21(B)所示，在容器47内，由多个电极51、52形成有水流路。在本实施方式中， 水流路为由多个电极51、52形成的连续的弯曲流路，但并不限定于此。水流路也可以为例 如图27 (A)、(B)所示的后述的变形例15那样不是弯曲流路的流路。此外，本实施方式的弯 曲流路如图21⑶所示沿水平方向弯曲，但并不限定于此。弯曲流路也可以例如沿上下方 向弯曲。
[0149] 在本实施方式中，容器47呈大致长方体形状，但并不限定于此。在容器47内形成 有水流动的水流空间。容器47具有互相相向的第一壁部471和第二壁部472。而且，容器 47具有连接第一壁部471和第二壁部472的侧壁部。在本实施方式中，侧壁部包含构成下 壁的第三壁部473、构成上壁的第四壁部474、构成左壁的第五壁部475以及构成右壁的第 六壁部476,但并不限定于此。
[0150] 容器47具有水入口 43和水出口 45。容器47的水入口 43被设置在第一壁部471， 水出口 45被设置在第二壁部472,但并不限定于此。水入口 43和水出口 45中的其中之一 或两方也可以被设置在所述侧壁部。在水入口 43连接有位于图20所示的储水箱15侧的 进水配管27 (上游侧主路径27A)，在水出口 45连接有位于图20所示的水热交换器21侧的 进水配管27 (下游侧主路径27B)。
[0151] 多个电极51、52包含多个第一电极51和多个第二电极52。多个第一电极51和 多个第二电极52以第一电极51和第二电极52交替配置的方式沿一方向（电极的厚度方 向）被排列。在本实施方式中，如图21 (B)所不，多个第一电极51从第三壁部473朝向第 四壁部474延伸，多个第二电极52从第四壁部474朝向第三壁部473延伸。在本实施方式 中，各电极以与第一壁部471平行的姿势被配置，但并不限定于此。
[0152] 相邻的电极51、52构成电极对49。多个电极51、52以电极对49的其中之一电极 作为阳极发挥作用、另一电极作为阴极发挥作用的方式连接于图略的电源。作为电源例如 使用直流电源。在本实施方式中，多个第一电极51以及多个第二电极52并联地连接于电 源，但并不限定于此。
[0153] 作为构成各电极板的材料，可使用在第一实施方式中例示的材料相同的材料。
[0154] 作为各电极的形状，可采用例如板形状、棒形状等各种形状，在本实施方式中采用 了板形状。据此，能够增大各电极的面积。此外，在本实施方式中，多个第一电极51以及多 个第二电极52以相互平行的姿势被配置，并在电极的厚度方向上互相隔开间隔而被排列。 电极之间的间隙作为水流动的流路而发挥作用。在本实施方式中，多个第一电极51以及多 个第二电极52以形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流路的方式被配置。
[0155] 当进行烧开储水箱15内的水的烧开运转时，电解装置41的电极对49被施加电 压。作为电解装置41的电解条件，可例示向电极对49以预先规定的电流值的电流进行通 电的条件、向电极对49施加预先规定的电压的条件、以及组合这些条件的条件等，但并不 限定于此。
[0156] 在进行烧开运转时，从水入口 43和水出口 45的其中之一流入容器47内的水从水 入口 43和水出口 45的另一个流出容器47外为止的期间，水中所含的水垢成分析出于电极 对49的阴极而成为水垢。据此，能够向水热交换器21输送在电解装置41中水垢成分浓度 降低的水。
[0157] 循环机构80具有将容器47内的水或从容器47的水出口 45流出的水返送至上游 侧的功能。循环机构80包含循环路（循环配管）81和使水在循环路81流动的循环泵（水 泵）82。
[0158] 循环路81具有第一端部（循环水入口端部）81a和第二端部（循环水出口端 部）81b。循环泵82设置在循环路81。
[0159] 在图21(A)所示的本实施方式中，循环路81的第一端部81a和第二端部81b均连 接于电解装置41的容器47。第二端部81b处于比容器47中的第一端部81a的连接部位位 于上游侧的位置。
[0160] 具体而言，在本实施方式中，第一端部81a与最下游侧的电极相比位于第二壁部 472侧。第二端部81b与最上游侧的电极相比位于第一壁部471侧。在本实施方式中，第一 端部81a和第二端部81b不是配置在电极51、52之间的水流路，而是配置在电极51、52之 间的水流路以外的区域。
[0161] 在图21 (A)所不的本实施方式中，第一端部81a和第二端部81b位于容器47内， 但并不限定于此。第一端部81a和第二端部81b的其中之一或两方也可以连接于例如从容 器47的壁部朝向外侧突出的图略的接头，此时位于容器47外。关于这一点，在后述的变形 例中也一样。
[0162] 最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在本实施方式中为第二壁部472)之 间设置有空间S1，第一端部81a连接于区划空间S1的壁部（在本实施方式中为第三壁部 473)。存在于空间S1的水通过第一端部81a流入循环路81。此外，最上游侧的电极和与该 电极相向的壁部（在本实施方式中为第一壁部471)之间设置有空间S2,第二端部81b连接 于区划空间S2的壁部（在本实施方式中为第三壁部473)。在循环路81流动的循环水通过 第二端部81b流入空间S2。
[0163] 此外，第一端部81a也可以连接于第二壁部472、第四壁部474、第五壁部475或第 六壁部476,另外，第二端部81b也可以连接于第一壁部471、第四壁部474、第五壁部475或 第六壁部476。
[0164] 循环机构80由控制部33控制。控制部33控制循环机构80的循环泵82,以使返 回到上游侧的循环流量Gc多于被输送到水热交换器21的主流的流量Gw。主流的流量Gw 是在下游侧主路径27B中流动的水的流量。在循环路81的第一端部81a连接于下游侧主 路径27B的情况下，主流的流量Gw是在与第一端部81a的连接部位相比位于下游侧的下游 侧主路径27B中流动的水的流量。循环流量Gc是在循环路81流动的水的流量。如后述的 图23(D)所示的变形例7那样循环路81分支的情况下，循环流量Gc是在分支前的循环路 81 (图23(D)所示的上游侧循环路810)流动的水的流量。
[0165] 控制部33控制循环泵82来将循环流量Gc调节在指定的范围。相对于主流的流 量Gw的循环流量Gc的倍率无特别限定。但是，从提高在容器47内的水流路（本实施方式 中为弯曲流路）中流动的水被搅拌的效果的观点出发，优选循环流量Gc为主流的流量Gw 的5倍以上，更优选为主流的流量Gw的10倍以上。以下，说明使循环流量Gc更多的理由。
[0166] 如果在电极间的水流路进行电解，则在阴极侧的区域析出水垢，因此，阴极侧的水 的水垢成分的浓度下降。因此，阴极侧的区域的水垢成分浓度小于阳极侧的区域的水垢成 分浓度。一般来讲，在热泵热水器中，在水热交换器烧开的水量（输送到水热交换器的水 量）和在电解装置中被进行电解处理的水量相同。因此，以往的电解装置中在电极间的水 流路中流动的水的速度慢，在水流路中流动的水成为层流。
[0167] 如举出具体例，在电解装置的容器内流动的水的流量为例如lL/min左右的低流 量。此外，在电极间的水流路流动的水的速度为例如l〇mm/s左右，此时的雷诺数为100? 200左右。
[0168] 因此，尽管在阳极侧的区域存在水垢成分浓度较高的水，但是，上述的阴极侧的区 域的水垢成分浓度维持低的状态。因此，水垢的析出钝化，水垢成分除去效率（电解效率） 降低。
[0169] 对此，在本实施方式中，通过使循环流量Gc多于主流的流量Gw，从而提高在电极 51、52间的水流路中流动的水的流速。据此，在水流路中水被搅拌，阴极侧的区域的水垢成 分浓度与阳极侧的区域的水垢成分浓度之差减少。其结果，阴极侧的区域的水垢成分浓度 高于搅拌前的浓度，因此，水垢成分除去效率提高。
[0170] 在本实施方式中，通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率，如后述的 实施例的表1所示，能够将在电极51、52间的水流路中流动的水的速度设为6倍以上，进而 还能将水的速度设为11倍以上。通过提高水的速度来扰乱水流，从而性能比提高。此外， 通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率，能够使水流成为紊流。
[0171] 接下来，说明电解装置41以及循环机构80的变形例1?13。在以下的变形例中， 连接循环机构80的循环路81的部位等与图21 (A)所示的实施方式不同，除此以外的结构、 循环流量的控制等与图21(A)所示的实施方式相同，因此，省略详细的说明。
[0172] 图22 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例1的剖视图。在该变形例 1中，第一端部81a被设置在能够将在电极51、52间的水流路中流动的水吸入循环路81的 位置。并且，在能够向与该水流路相比位于上游侧的电极51、52间的水流路供应水的位置 设置有第二端部81b。
[0173] 具体而言，在该变形例1中，第一端部81a配置在容器47内的电极51、52之间，第 二端部81b配置在更位于上游侧的电极51、52之间，但并不限定于此。第一端部81a和第 二端部81b的其中之一或两方也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的 接头，此时位于容器47外。
[0174] 在该变形例1中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（循环部）选择性地提高水的流速。例如，在想要 提高水流路中下游侧的区域的电解效率的情况下，第一端部81a和第二端部81b以使所述 循环部被设置在与水流路的中央（水流路的全长的中央）相比更偏靠下游侧的位置的方式 被配置。
[0175] 图22 (B)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例2的剖视图。在该变形例 2中，第一端部81a被设置在能够将在电极51、52间的水流路中流动的水吸入循环路81的 位置。另一方面，第二端部81b被设置在能够向最上游侧的电极和与该电极相向的壁部（在 变形例2中为第一壁部471)之间的空间S2供应水的位置。
[0176] 具体而言，在该变形例2中，第一端部81a配置在容器47内的电极51、52之间，但 并不限定于此。第一端部81a也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的 接头，此时位于容器47外。第二端部81b连接于区划空间S2的壁部（在变形例2中为第 三壁部473)。在图22(B)中，第二端部81b配置在空间S2内，但并不限定于此。第二端部 81b也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的接头，此时位于容器47外。 在第一端部81a和第二端部81b也可以配置在容器47的内部和外部的任意其中之一的点 上，在后述的变形例中也一样。
[0177] 在该变形例2中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（上游侧的水流路）选择性地提高水的流速。
[0178] 图22 (C)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例3的剖视图。在该变形例 3中，第一端部81a被设置在能够将在最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形例3 中为第二壁部472)之间的空间S1中流动的水吸入循环路81的位置。另一方面，第二端部 81b被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0179] 在该变形例3中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（下游侧的水流路）选择性地提高水的流速。
[0180] 图23 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例4的剖视图。在该变形例 4中，循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于上游侧主路 径 27A。
[0181] 图23(B)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例5的剖视图。在该变形例 5中，循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于容器47。具 体而言，第二端部81b被设置在能够向最上游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形例5 中为第一壁部471)之间的空间S2供应水的位置，但并不限定于此。第二端部81b也可以 被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0182] 图23 (C)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例6的剖视图。在该变形例 6中，循环路81的第一端部81a连接于容器47,第二端部81b连接于上游侧主路径27A。具 体而言，第一端部81a被设置在能够将在最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形 例6中为第二壁部472)之间的空间S1中流动的水吸入循环路81的位置，但并不限定于此。 第一端部81a也可以被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0183] 图23 (D)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例7的剖视图。在该变形例 7中，循环路81具有包含第一端部81a的上游侧循环路810和从上游侧循环路810分支的 多个分支路811?815。第一端部81a连接于下游侧主路径27B。分支路811?815的各 个端部连接于容器47。分支路811的端部811a位于最下游侧，分支路815的端部811a位 于最上游侧。此外，第一端部81a也可以连接于容器47。
[0184] 图24(A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例8的剖视图，图24⑶是 表示电解装置41以及循环机构80的变形例9的剖视图，图24(C)是表示电解装置41以及 循环机构80的变形例10的剖视图。
[0185] 在这些变形例8、9、10中，在电解装置41的容器47的入口侧和出口侧的任意其中 之一或两方设置有阀。具体而言，在变形例8中，在上游侧主路径27A设置有止回阀91，在 下游侧主路径27B设置有止回阀92。在变形例9中，仅在上游侧主路径27A设置有止回阀 91。在变形例10中，仅在下游侧主路径27B设置有止回阀92。在这些变形例8、9、10中， 由于设置有止回阀，因此，能够防止在上游侧主路径27A和下游侧主路径27B中水逆流的情 况。
[0186] 在这些变形例8、9、10中，第一端部81a和第二端部81b均连接于电解装置41的 容器47。
[0187] 图25 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例11的剖视图，图25⑶是 表示电解装置41以及循环机构80的变形例12的剖视图，图25(C)是表示电解装置41以 及循环机构80的变形例13的剖视图。
[0188] 在这些变形例11、12、13中，第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b 连接于上游侧主路径27A，除此以外，与变形例8、9、10 -样设置有阀。
[0189] 具体而言，在变形例11中，在上游侧主路径27A设置有止回阀91，在下游侧主路径 27B设置有止回阀92。止回阀91被设置在比第二端部81b位于上游的位置，止回阀92被 设置在比第一端部81a位于下游的位置。在变形例12中，仅在上游侧主路径27A设置有止 回阀91。止回阀91被设置在比第二端部81b位于上游的位置。在变形例13中，仅在下游 侧主路径27B设置有止回阀92。止回阀92被设置在比第一端部81a位于下游的位置。在 这些变形例11、12、13中，由于设置有止回阀，因此，能够防止在上游侧主路径27A和下游侧 主路径27B中水逆流的情况。
[0190] 图26 (A)是表示电解装置41的变形例14的剖视图，图26⑶是表示变形例14的 电解装置41的剖视图（图26 (A)的B-B线剖视图）。在图26 (A)、（B)所示的变形例14中， 容器47内的水流路为如图2UA)、⑶所示的弯曲流路，但并不限定于此，也可以不是弯曲 流路。
[0191] 在变形例14中，电极对49的其中之一或两方的电极上设置有多个凹部65和多个 凸部66的至少其中一方。这些凹部65和凸部66也可以仅设置在多个电极对49中的一部 分电极对49上。在图26(B)所示的变形例14中，例示了在各电极上设置有多个凹部65和 多个凸部66的情况。
[0192] 如图26㈧、⑶所示，在变形例14中，各电极的多个凹部65和多个凸部66通过 以使图略的金属板材（例如平坦的金属薄板）的其中一面凹陷来使另一面突出的方式，对 所述金属板材施以冲压加工等板金加工而形成，但并不限定于此。由此形成的各电极具有 形成在其中一面的多个凹部65和形成在另一面的多个凸部66,且凹部65和凸部66位于彼 此相反的一侧的面的相同位置。
[0193] 在本实施方式中，各凹部65的形状为朝向电极的厚度方向凹陷的半球状，各凸部 66的形状为朝向电极的厚度方向突出的半球状，但也可以为圆柱状、棱柱状等其他形状。
[0194] 此外，在图26 (A)、⑶中，在一个电极上设置有凹部65和凸部66这两者，但并不 限定于此。也可以在一个电极上只设置凹部65和凸部66的其中之一。
[0195] 在变形例14中，利用多个凹部65和多个凸部66的至少其中一方，在相邻的电极 51、52之间的水流路中流动的水被搅拌。据此，阴极侧的领域的水垢成分浓度与阳极侧的区 域的水垢成分浓度之差降低。其结果，阴极侧的领域的水垢成分浓度高于被搅拌前的浓度， 因此，水垢成分除去效率提1?。
[0196] 图27(A)是表示电解装置41的变形例15的剖视图。在该变形例15中，电解装 置41的容器47内的水流路不是如图21 (A)、（B)所示的实施方式那样的弯曲流路。变形例 15中的水流路由沿容器47的侧壁（在图27(A)中为壁部473、474)延伸的多个流路构成。 在图27㈧中，多个流路大致平行于容器47的侧壁，但并不限定于此，也可以相对于侧壁倾 斜。多个流路中的每一个由相邻的电极51、52形成。
[0197] 循环机构80的循环路81也可以如图27㈧所示那样连接于容器47,也可以如图 27 (B)所示那样循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于 上游侧主路径27A。
[0198] 在第三实施方式中，多个电极51、52的每一个也可以为无贯穿孔或凹凸的平板 状，但并不限定于此。第三实施方式的搅拌机构也可以不仅具备循环机构80,而且还具备 第二实施方式的流入部。即，在第三实施方式中，至少一部分电极51、52也可以为具有第 二实施方式的特征的电极。具体而言，在第三实施方式中，至少一部分电极也可以具有例如 图12?18所示的连通部C、凹部65、凸部66等。此时，在电解装置41中，能够获得使用第 三实施方式的循环机构80的搅拌效果和使用第二实施方式的流入部的搅拌效果的相乘效 应。
[0199] 此外，第三实施方式的搅拌机构也可以不仅具备循环机构80,而且还具备第一实 施方式的搅拌部60。即，第三实施方式的电解装置41也可以具备例如图4?11所示的搅 拌部60。此时，在电解装置41中，能够获得使用第三实施方式的循环机构80的搅拌效果和 使用第一实施方式的搅拌部60的搅拌效果的相乘效应。
[0200] 表1是表示通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率而获得的电解效 率的提高效果的数据。电解效率以表1中的性能比进行比较。性能比表示在设比较例的电 解效率为1时，实施例的电解效率相当于比较例的电解效率的几倍。
[0201] 在实施例1?4中，使用具备如图21 (A)、（B)所示的电解装置41以及循环机构 80的热泵热水器11并以表1所示的条件评价了电解效率。在实施例3、4中，分别以使用包 括具有图12㈧所示的连通部C的电极的电解装置41的情况和使用具有图4㈧、（B)所示 的圆柱状的搅拌部件61的电解装置41的情况这两个条件评价了电解效率。在实施例1、2 中，使用了在电极上未设置连通部C，且未设置搅拌部件61的电解装置41。
[0202] 在比较例以及参考例中，使用不具备循环机构的热泵热水器，并以表1所示的条 件评价了电解效率。在参考例中，以使用包括具有图12(A)所示的连通部C的电极的电解 装置41的情况和使用具有图4㈧、（B)所示的圆柱状的搅拌部件61的电解装置41的情况 这两个条件评价了电解效率。将评价结果示于表1中。
[0203] [表 1]
[0204]
【权利要求】
1. 一种电解装置，用于除去输送至水热交换器的水中所含的水垢成分，其特征在于包 括： 容器，具有水入口及水出口； 多个电极，设置在所述容器内；以及 搅拌机构，搅拌在所述水入口与所述水出口之间流动于相邻的电极之间的水。
2. 根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于： 所述搅拌机构包含独立于所述电极的构成部件。
3. 根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含循环机构，该循环机构将所述容器内的水或者从所述容器的所述水 出口流出的水返送至上游侧，且使返送至上游侧的循环流量大于输送至所述水热交换器的 主流的流量。
4. 根据权利要求3所述的电解装置，其特征在于： 所述循环流量为所述主流的流量的5倍以上。
5. 根据权利要求3或4所述的电解装置，其特征在于还包括： 上游侧主路径，连接于所述容器的所述水入口，用于向所述容器供应水；以及 下游侧主路径，连接于所述容器的所述水出口，用于将从所述水出口流出的水输送至 所述水热交换器，其中， 所述循环机构包含循环路和使水在所述循环路流动的循环泵， 所述循环路的第一端部连接于所述容器或所述下游侧主路径， 所述循环路的第二端部连接于所述容器中比所述第一端部的连接部位位于上游侧的 位置或所述上游侧主路径。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含在所述相邻的电极间沿水的流动方向排列的多个搅拌部件。
7. 根据权利要求6所述的电解装置，其特征在于： 各搅拌部件由绝缘性材料形成。
8. 根据权利要求6或7所述的电解装置，其特征在于： 各搅拌部件以与各电极之间留有间隙的状态沿与所述水的流动方向交叉的方向延伸。
9. 根据权利要求2至8中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含搅拌机，该搅拌机具有被配置在容器内的搅拌翼和连接于所述搅拌 翼的马达。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述多个电极包含呈板形状的第一电极板、第二电极板以及第三电极板， 所述第一电极板、所述第二电极板以及所述第三电极板依次沿板厚方向彼此隔开间隙 地被排列， 所述第一电极板与所述第二电极板之间的间隙作为水流动的第一流路而发挥作用， 所述第二电极板与所述第三电极板之间的间隙作为水流动的第二流路而发挥作用， 所述搅拌机构包含被设置在所述第二电极板的流入部， 在所述第一流路流动的水的一部分通过所述流入部流入所述第二流路。
11. 根据权利要求10所述的电解装置，其特征在于： 所述流入部包含被设置在所述第二电极板的多个贯穿孔。
12. 根据权利要求10或11所述的电解装置，其特征在于： 所述流入部包含被设置在所述第二电极板的缘部的连通部。
13. 根据权利要求10至12中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述第一电极板、所述第二电极板以及所述第三电极板中的至少一个电极板具有多个 凸部和多个凹部的至少其中之一，该多个凸部朝向相邻的电极板侧突出，该多个凹部朝向 与相邻的电极板相反的一侧凹陷。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述多个电极形成让水在所述容器内弯曲流动的弯曲流路。
15. -种温度调节供水机，供应在所述水热交换器中被温度调节过的水，其特征在于包 括： 加热水的水热交换器；以及 如权利要求1至14中任一项所述的电解装置。
【文档编号】C02F1/46GK104203836SQ201380017053
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】吉田香, 柴田丰, 阿形叶, 藤波功 申请人:大金工业株式会社
【专利摘要】电解装置(41)除去输送到水热交换器的水中所含的水垢成分。电解装置(41)包括：具有水入口(43)及水出口(45)的容器(47)；设置在所述容器(47)内的多个电极；以及搅拌从所述水入口(43)朝向所述水出口(45)流动的相邻的电极间的水的搅拌机构。
【专利说明】电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电解装置以及具有该电解装置的热泵热水器、燃气热水器、电温 水器、冷却塔等温度调节供水机。
【背景技术】
[0002] 自来水以及地下水中包含成为水垢的产生原因的钙离子、镁离子等成分（水垢成 分）。因此，在热水器等温度调节供水机中，有时析出钙盐（例如碳酸钙）、镁盐等水垢。在 温度调节供水机的水热交换器中水被加热而水的温度变高，因此，尤其容易析出水垢。如果 水垢析出并堆积于水热交换器的管的内表面，则有时会发生水热交换器的传热性能降低、 管的流路变窄等问题。
[0003] 在下述的专利文献1中，公开了具备用于防止水垢生成的机构的燃气热水器。此 夕卜，在下述的专利文献2中提出了如下技术：为了抑制在热泵热水器的水热交换器中附着 水垢，在设置于水热交换器的上游侧的电解装置中，通过电解除去水中的水垢成分。在该电 解装置中，如果在向电极对施加电压的状态下水通过水入口而被供应至容器内，则在电极 对的阴极侧析出碳酸钙等水垢。据此，通过水出口流出到容器外的水中所含的水垢成分的 浓度降低。
[0004] 为了提高抑制水热交换器中的水垢析出的效果，需要在电解装置中提高电解效 率，即需要在电解装置中提高除去水垢成分的效率。在专利文献2的图12中公开了将通过 电解装置的水返送至电解装置的上游侧而使其再次流入电解装置的技术。但是，光靠在此 公开的技术，有时提高水垢成分的除去效率的效果并不充分。
[0005] 作为在电解装置中提高水垢成分的除去效率的方法，可举出增大与水接触的电极 的面积的方法。但是，电极由耐腐蚀性优良的白金、钛等材料形成，这些材料价格高，因此， 如果为了提高水垢成分的除去效率而增大电极面积，则会导致成本上升。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利公开公报特开2001-317817号
[0009] 专利文献2 :日本专利公开公报特开2012-075982号
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种既能抑制起因于电极材料的成本上升，并能提高水垢 成分的除去效率的电解装置以及具备该电解装置的温度调节供水机。
[0011] 本发明的电解装置用于除去输送至水热交换器的水中所含的水垢成分。所述电解 装置包括：容器，具有水入口及水出口；多个电极，设置在所述容器内；以及搅拌机构，搅拌 在所述水入口与所述水出口之间流动于相邻的电极之间的水。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的热泵热水器的结构图。
[0013] 图2是表示本发明的一实施方式所涉及的电解装置的立体图。
[0014] 图3(A)、（B)表示第一实施方式所涉及的电解装置。（A)是以与铅垂方向平行的 平面剖切所述电解装置时的剖视图，（B)是以与水平方向平行的平面剖切所述电解装置时 的剖视图。
[0015] 图4(A)是将图3(A)的一部分放大的剖视图，（B)是将图3(B)的一部分放大的剖 视图。
[0016] 图5是表示第一实施方式的电解装置的变形例1的剖视图。
[0017] 图6(A)、(B)是表示第一实施方式的电解装置的变形例2的剖视图，（A)是以与铅 垂方向平行的平面剖切变形例2的电解装置时的剖视图，（B)是以与水平方向平行的平面 剖切变形例2的电解装置时的剖视图。
[0018] 图7是表示第一实施方式的电解装置的变形例3的剖视图。
[0019] 图8是表示第一实施方式的电解装置的变形例4的剖视图。
[0020] 图9是表示第一实施方式的电解装置的变形例5的剖视图。
[0021] 图10是表示第一实施方式的电解装置的变形例6的剖视图。
[0022] 图11(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切第二实施方式的电解装置时的剖视图， (B)是以与水平方向平行的平面剖切第二实施方式的电解装置时的剖视图。
[0023] 图12(A)是表示第二实施方式的电解装置的电极板的正视图，（B)表示第二实施 方式的电解装置的变形例1的电极板，（C)表示第二实施方式的电解装置的变形例2的电 极板。
[0024] 图13是表示第二实施方式的电解装置中的多个电极板的配置以及水流的立体 图。
[0025] 图14是表示第二实施方式的电解装置中的容器内的水流的剖视图。
[0026] 图15是表示第二实施方式的电解装置的变形例3中的多个电极板的配置以及水 流的立体图。
[0027] 图16(A)是表示第二实施方式的电解装置的变形例4中的电极板的正视图，⑶是 表示第二实施方式的电解装置的变形例5中的电极板的正视图。
[0028] 图17(A)是表示第二实施方式的电解装置的变形例6中的电极板的正视图，⑶是 ㈧的B-B线剖视图。
[0029] 图18㈧是分别表示所述变形例6中的容器内的水流的剖视图，⑶是分别表示 变形例7中的容器内的水流的剖视图。
[0030] 图19是表示第二实施方式的电解装置的变形例8的剖视图。
[0031] 图20是表示本发明的其他实施方式所涉及的热泵热水器的结构图。
[0032] 图21 (A)、（B)是表示第三实施方式的电解装置的剖视图。
[0033] 图22(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例1的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例2的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例3 的剖视图。
[0034] 图23(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例4的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例5的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例6 的剖视图，（D)是表示第三实施方式的电解装置的变形例7的剖视图。
[0035] 图24(A)是表示第三实施方式的电解装置的变形例8的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例9的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例 10的剖视图。
[0036] 图25㈧是表示第三实施方式的电解装置的变形例11的剖视图，（B)是表示第三 实施方式的电解装置的变形例12的剖视图，（C)是表示第三实施方式的电解装置的变形例 13的剖视图。
[0037] 图26(A)、（B)是表示第三实施方式的电解装置的变形例14的剖视图。
[0038] 图27㈧是表示第三实施方式的电解装置的变形例15的剖视图，⑶是变形例15 的电解装置的剖视图。
[0039] 图28是表示具备第一实施方式或第二实施方式的电解装置的冷却塔、燃气热水 器或电温水器的结构的概略图。
[0040] 图29是表示具备第三实施方式的电解装置的冷却塔、燃气热水器或电温水器的 结构的概略图。
【具体实施方式】
[0041] [热泵热水器]
[0042] 下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式所涉及的热泵热水器11。如图1所示，本 实施方式所涉及的热泵热水器11包括热泵组件13、储热水组件17、电解装置41以及控制 这些的控制器32。
[0043] 储热水组件17具有贮存水的储水箱15、泵31、导水路27、29。储水箱15和水热交 换器21通过导水路27、29而被连接。导水路27、29包含：具有将储水箱15内的水输送到 水热交换器21的输送侧流路的进水配管27 ;以及具有将与水热交换器21进行热交换而被 加热的水返送至储水箱15的返送侧流路的出热水配管29。在进水配管27设置有用于输送 水的泵31。泵31使储水箱15内的水从储水箱15的下部流出至进水配管27,并以进水配 管27、水热交换器21以及出热水配管29的顺序输送水，并返送到储水箱15的上部。
[0044] 此外，热泵热水器11包括制冷剂回路10a和储热水回路10b。制冷剂回路10a包 含压缩机19、水热交换器21、作为膨胀机构的电动膨胀阀23、空气热交换器25以及连接这 些的制冷剂配管。储热水回路l〇b包含储水箱15、泵31、水热交换器21、电解装置41以及 连接这些的导水路27、29。
[0045] 在本实施方式中，作为在制冷剂回路10a循环的制冷剂使用二氧化碳，但并不限 定于此。在制冷剂回路l〇a循环的制冷剂在水热交换器21与在储热水回路10b循环的水进 行热交换来加热该水，并在空气热交换器25与外部空气进行热交换来从外部空气吸收热。
[0046] 在储水箱15连接有供水配管37和供热水配管35。供热水配管35连接于储水箱 15的上部。该供热水配管35是用于将贮存于储水箱15内的高温的水取出并供应到浴槽等 的配管。供水配管37连接于储水箱15的底部。该供水配管37是用于从供水源向储水箱 15内供应低温的水的配管。作为向储水箱15供水的供水源例如可利用自来水或井水等地 下水。本实施方式的热水器11是不让从供热水配管35供应的热水返回到储水箱15的非 循环的热水器。
[0047] 图2是表示本发明的一实施方式所涉及的电解装置41的立体图。电解装置41位 于进水配管27中比水热交换器21更靠上游侧的位置且位于泵31的下游侧的位置。电解装 置41用于除去输送到水热交换器21的水中所含的水垢成分。后述的第一实施方式、第二 实施方式以及第三实施方式的电解装置41例如呈图2所示的形状，但并不限定于该形状。
[0048] 电解装置41具备搅拌从水入口朝向所述水出口流动的相邻的电极间的水的搅拌 机构。搅拌机构可由独立于电极的构成部件构成，也可由电极本身形成。后述的第一实施 方式以及第三实施方式的搅拌机构由独立于电极的构成部件构成。后述的第二实施方式的 搅拌机构由电极本身形成。此外，电解装置41也可以兼具选自第一实施方式、第二实施方 式以及第三实施方式的两个以上的实施方式的特征。关于电解装置41的详细内容将在后 面叙述。
[0049] 控制器32具有控制部33和存储器（存储部）34。控制部33基于存储在存储器 34中的烧开运转的时间表控制烧开储水箱15内的水的烧开运转。此外，控制部33控制向 后述的电解装置41的电路通电的电源50等。作为电源50例如使用直流电源。
[0050] 接着，说明热泵热水器11的动作。在烧开储水箱15内的水的烧开运转中，控制部 33使热泵组件13的压缩机19驱动，调节电动膨胀阀23的开度，并且使储热水组件17的 泵31驱动。由此，如图1所示，从设置在储水箱15的底部的出水口将储水箱15内的低温 的水通过进水配管27输送到水热交换器21，在水热交换器21进行加热。经加热的高温的 水通过出热水配管29从设置在储水箱15的上部的进水口返回到储水箱15内。由此，在储 水箱15内，从其上部开始逐步储存高温的热水。在该烧开运转中，通过电解装置41除去水 中所含的水垢成分。
[0051] 本实施方式的热泵热水器11是非循环的热水器。在该非循环的热水器11中，从 供热水配管35供应的水（热水）由用户使用，而不返回到储水箱15中。因此，与从储水箱 15通过供热水配管35供应的热水量大致相同量的水从供水源通过供水配管37供应到储水 箱15中。即，在储水箱15中，从自来水或井水等供水源将含有水垢成分的水补充到储水箱 15的频率高，补充的量也多。因此，在非循环的热泵热水器的情况下，与循环式的冷却水循 环装置或循环式的热水器相比，需要高效率地除去水垢成分。
[0052] [电解装置]
[0053] (第一实施方式）
[0054] 图3(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图，图 3(B)是以与水平方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图。
[0055] 电解装置41包括：具有水入口 43以及水出口 45的容器47 ;收容在容器47内的 多个第一电极51和多个第二电极52 ;以及作为搅拌机构的搅拌部60 (参照图4(A))。关于 揽祥部60将在后面叙述。
[0056] 各第一电极51和各第二电极52由耐腐蚀性优异的材料形成。作为构成各电极的 材料可例示白金、钛等。具体而言如下所述。
[0057] 例如，各电极的至少表面以白金为主成分的材料形成。具体而言，可例示各电极的 整体由以白金为主成分的材料（白金、白金合金等材料）形成的结构。此外，可例示各电极 具有由离子化倾向大于白金的材料（即，在水中与白金相比更容易氧化的材料）形成的电 极主体和在该电极主体的表面由以白金为主成分的材料（白金、白金合金等材料）形成的 涂层的结构。作为电极主体的材料，例如可例示以钛为主成分的材料（钛、钛合金等材料） 等。
[0058] 此外，可例示各电极由例如以钛为主成分的材料（钛、钛合金等材料）等形成的结 构，这些材料在水中与白金相比更容易氧化，但耐腐蚀性比较高。
[0059] 多个第一电极51和多个第二电极52以第一电极51和第二电极52互相交替的方 式沿一方向（电极的厚度方向）被排列。多个第一电极51和多个第二电极52以相邻的电 极中的其中一个作为阳极发挥作用、相邻的电极中的另一个作为阴极发挥作用的方式连接 于电源50。相邻的电极51、52构成电极对49。在本实施方式中，多个第一电极51和多个 第二电极52并列地连接于电源50,但并不限定于此。作为电源50例如可使用直流电源。
[0060] 作为各电极的形状，例如可采用板形状、棒形状等各种形状，在本实施方式中使用 板形状。据此，能够增大各电极的表面积。此外，在本实施方式中，多个第一电极51和多个 第二电极52以互相平行的姿势被配置，且沿电极的厚度方向被排列。而且，在本实施方式 中，多个第一电极51和多个第二电极52被配置成形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流 路。具体而言如下所述。
[0061] 如图2及图3(A)、（B)所示，容器47呈由六个壁部构成的大致长方体形状。这些 壁部形成使水流动的水流空间。六个壁部包含第一壁部471、第二壁部472、第三壁部473、 第四壁部474、第五壁部475以及第六壁部476。
[0062] 第一壁部471位于水流的上游侧，第二壁部472以与第一壁部471平行的姿势位 于水流的下游侧。第一壁部471和第二壁部472以与各第一电极51和各第二电极52平行 的姿势被配置。第三?第六壁部连接第一壁部471的周缘部与第二壁部472的周缘部。第 三壁部473位于下方，第四壁部474以与第三壁部473平行的姿势位于上方。第五壁部475 朝向下游侧而位于右侧，第六壁部476以与第五壁部475平行的姿势朝向下游侧而位于左 侧。
[0063] 容器47的水入口 43被设置在第一壁部471的下部，水出口 45被设置在第二壁部 472的上部。在水入口 43连接有位于泵31侧的进水配管27,在水出口 45连接有位于水热 交换器21侧的进水配管27。利用泵31通过进水配管27而被输送到电解装置41的水从水 入口 43流入容器47内部的水流空间。流入水流空间的水朝向水流的下游侧流动，并从水 出口 45向容器47的外部排出。关于水出口 45将在后面叙述。
[0064] 多个电极51、52在电极的厚度方向上彼此隔开间隔而沿水平方向被排列。电极之 间的间隙作为水流动的流路而发挥作用。多个电极51、52以接触于第三壁部473的电极和 接触于第四壁部474的电极交替的方式被排列。具体而言，各第一电极51接触于第三壁部 473,并朝向第四壁部474延伸。各第一电极51与第四壁部474的内表面之间设置有能让 水流通的间隙。各第二电极52接触于第四壁部474,并朝向第三壁部473延伸。各第二电 极52与第三壁部473的内表面之间设置有能让水流通的间隙。据此，在容器47内形成有 如图3㈧所示的弯曲流路。
[0065] 在本实施方式中，由于各电极沿上下方向以平行的姿势被配置，因此，弯曲流路也 沿上下方向弯曲。此外，各电极也可以沿倾斜于上下方向的方向并以平行的姿势被配置，此 时，在弯曲流路中，水上升的流路和水下降的流路均沿倾斜于上下方向的方向延伸。
[0066] 在具有以上结构的电解装置41中，从水入口 43流入容器47内的水从水出口 45 流出至容器47外的期间，包含在水中的水垢成分通过电解而析出于由相邻的电极构成的 电极对的阴极而成为水垢。附着于阴极的水垢通过例如以周期性地反转电极51、52的极性 而从阴极脱落，并沉淀于容器47的第三壁部473上。
[0067] 接下来，说明搅拌部60。搅拌部60用于搅拌在构成电极对49的相邻的电极51、 52之间流动的水。搅拌部60是独立于各电极的部件。在本实施方式中，如图4(A)、(B)所 示，搅拌部60包含多个搅拌部件61。
[0068] 在本实施方式中，各搅拌部件61为呈圆柱形状的棒状部件，但并不限定于此。作 为各搅拌部件61，也可以为呈棱柱形状的棒状部件，此外，也可以采用后述的变形例1、2等 所示的各种形状。
[0069] 各搅拌部件61沿与水的流动方向（在图4(A)中用箭头所示的方向）交叉的方向 延伸。在本实施方式中，各搅拌部件61沿与水的流动方向垂直的方向延伸，并以与电极51、 52平行的姿势被配置。
[0070] 在相邻的电极51、52之间设置有多个搅拌部件61。多个搅拌部件61在相邻的电 极51、52之间沿水的流动方向被排列。在本实施方式中，在水的流路，多个搅拌部件61包 含：配置在与第二电极52相比更靠近第一电极51的位置的多个第一搅拌部件61 ;以及配 置在与第一电极51相比更靠近第二电极52的位置的多个第二搅拌部件61。在本实施方式 中，第一搅拌部件61和第二搅拌部件61沿水的流动方向交替地被配置，但并不限定于此。
[0071] 如图4(B)所示，在本实施方式中，各搅拌部件61的一端被支撑于第五壁部475,各 搅拌部件61的另一端被支撑于第六壁部476。各搅拌部件61以与两方的电极51、52之间 留有间隙的状态被配置，但并不限定于此。各搅拌部件61也可以例如以与其中一方的电极 接触的状态被配置。
[0072] 但是，通过在各搅拌部件61与两方的电极51、52之间设置间隙，在电极51、52之 间流动的水沿着在该搅拌部件61分流并通过搅拌部件61之后再次汇流这样的路径而流 动。即，通过在电极51、52之间沿着水的流动方向排列的多个搅拌部件61而反复分流和汇 流，由此流动于电极51、52之间的水高效率地被搅拌。
[0073] 此外，在本实施方式中，如图4(B)所示地从水的流动方向（或从与水的流动方向 相反的方向）观察相邻的电极51、52以及多个搅拌部件61时，在相邻的电极51、52之间存 在未设置搅拌部件61的区域（间隙G)。具体而言，如图4 (B)所示，在排列有多个第一搅拌 部件61的区域与排列有多个第二搅拌部件61的区域之间设置有间隙G。此外，在第一电极 51与排列有多个第一搅拌部件61的区域之间也设置有间隙G，在第二电极52与排列有多 个第二搅拌部件61的区域之间也设置有间隙G。据此，能够抑制水流动时的阻力变大（压 力损失变大）。
[0074] 在本实施方式，在所有的电极对49中，相邻的电极51、52之间设置有多个搅拌部 件61，但并不限定于此。例如，也可以采用如下方式，S卩：在一部分电极对49中电极51、52 之间设置有多个搅拌部件61，而在其余的电极对49中电极51、52之间未设置有搅拌部件 61。
[0075] 各搅拌部件61由绝缘性材料形成，但并不限定于此。作为绝缘性材料例如可例示 具有绝缘性的合成树脂等。
[0076] 若举出本实施方式中的电解时的运转条件的一例则如下所述。通过水入口 43流 入容器47内的水的流量例如被调节为0. 6?1. 2升/分钟左右。并且，在容器47内沿弯 曲流路流动的水的流速被调节为6?13mm/秒左右。此时，流路的大小（流路的截面积） 被调节为使在弯曲流路的水的流动中，雷诺数为90?200左右。这些流量、流速以及雷诺 数表示运转条件的一例，并不限定于上述范围。此外，关于流速以及雷诺数，在弯曲流路的 多个部位测量的值的平均值被调整为上述范围。另外，在弯曲流路中成为具有流速分布的 流动的情况下，流过流速最大的电极51、52之间的中央部的水的流速为流过电极附近的水 的流速的大致两倍左右。
[0077] 如本实施方式，在容器47内沿弯曲流路流动的水的流速为6?13_/秒左右的低 速的情况下，流过电极附近的水不易与周围的水相混合。在这样的情况下，在未设置搅拌部 60的以往的电解装置中，水垢成分浓度低的水容易偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电 极的附近。而在本实施方式中，即使是此种低速，也能够抑制水垢成分浓度低的水偏流于作 为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极51、52之间水垢成分的析出反应得 以促进。
[0078] 图5是表示电解装置41的变形例1的剖视图。该变形例1的搅拌部件61的形状 不同于图4(A)、（B)所示的上述实施方式。下面，关于变形例1，只说明与图4(A)、（B)所示 的上述实施方式不同的结构，对于与上述实施方式相同的结构省略说明。
[0079] 如图5所示，在变形例1中，各搅拌部件61呈水的流动方向上的尺寸小于与其垂 直的方向上的尺寸的扁平的板形状。据此，在变形例1中，与上述实施方式相比，提高搅拌 水的效果。
[0080] 图6(A)、⑶是表示电解装置41的变形例2的剖视图。图6(A)是以与铅垂方向 平行的平面剖切电解装置41时的剖视图，图6(B)是以与水平方向平行的平面剖切电解装 置41时的剖视图。该变形例2的搅拌部件61的形状不同于图4㈧、⑶所示的上述实施 方式。下面，关于变形例2,只说明与图4(A)、(B)所示的上述实施方式不同的结构，对于与 上述实施方式相同的结构省略说明。
[0081] 如图6(A)、（B)所示，在变形例2中，各搅拌部件61呈如下形状，S卩：在构成电极 对49的相邻的电极51、52之间，在第一电极51侧与第二电极52侧之间弯曲并沿与水的流 动方向垂直的方向延伸。各搅拌部件61将例如圆柱状、棱柱状等的棒状部件折弯加工而形 成。此外，各搅拌部件61也可以为弯曲加工成线圈状的结构。
[0082] 图7是表示电解装置41的变形例3的剖视图。该变形例3的搅拌部60的结构不 同于图4(A)、（B)所示的上述实施方式。具体而言，则如下所述。
[0083] 如图7所示，在变形例3中，搅拌部60包含多个搅拌机64,该搅拌机64具有：被 配置在相邻的电极51、52之间的搅拌翼62 ;以及连接于搅拌翼62的马达63。在该变形例 3中，各搅拌翼62被设置在弯曲流路中的折返部。此外，各搅拌翼62被设置在下侧的折返 部，且被配置在第三壁部473的内表面附近。各搅拌翼62的旋转轴朝向水的流动方向。
[0084] 各搅拌翼62被配置在能够搅拌从第三壁部473朝向第四壁部474的水的位置。如 果各搅拌翼62旋转，则其附近的水被冲向第四壁部474侧并被搅拌。即，在变形例3中，利 用各搅拌翼62的旋转，形成沿着水的流动方向的并行流动，因此，容器47内的水的流动变 得顺畅。此外，搅拌翼62也可以被设置在形成与水的流动方向相向的相向流动的位置。
[0085] 在变形例3中，作为各搅拌翼62的形状，只要能够搅拌容器47内的水即可，例如 可举出螺旋桨式、涡轮式等。
[0086] 此外，在变形例3中，如果根据在相邻的电极51、52之间流动的水的流速、流过电 极51、52的电流值等控制搅拌翼62的转速，就能够抑制搅拌机64的消耗电力增大，并且能 够提高水垢成分的除去效率。
[0087] 图8是电解装置41的变形例4的剖视图。在该变形例4中，搅拌翼62的配置与 变形例3不同。具体而言，则如下所述。
[0088] 如图8所示，在变形例4中，搅拌部60具有多个搅拌翼62,这些搅拌翼62沿第三 壁部473与第四壁部474之间的流路而被排列。各搅拌翼62的旋转轴朝向与水的流动方 向垂直的方向。各搅拌翼62由例如从第五壁部475朝向第六壁部476延伸的图略的马达 轴支撑。
[0089] 图9是表示电解装置41的变形例5的剖视图。该变形例5的电极51、52的形状 不同于图4(A)、（B)所示的实施方式。具体而言，则如下所述。
[0090] 如图9所示，在变形例5中，各电极呈波形形状，因此，在利用多个搅拌部件61的 水搅拌效果的基础上，还能获得利用电极51、52的水搅拌效果。
[0091] 此外，在变形例5中，第一电极51的间距即第一电极51的峰部51a与峰部51a之 间的距离与第二电极52的间距即第二电极52的峰部52a与峰部52a之间的距离相同。关 于谷部51b、52b也一样。并且，相邻的第一电极51和第二电极52被配置成相邻的第一电 极51与第二电极52之间的流路宽度在整体上大致恒定。据此，能够使电极面内的电流密 度大致恒定。此外，不会局部地形成流路窄的部位，因此，不易因水垢附着而流路变窄。
[0092] 图10是表示电解装置41的变形例6的剖视图。如图10所示，该变形例6在不具 有弯曲流路的点上不同于图4(A)、（B)所示的实施方式。具体而言，则如下所述。
[0093] 如图10所示，该电解装置41包括：具有水入口 43及水出口 45的容器47 ;以及收 容在容器47内的第一电极51和第二电极52。在该变形例6中，各电极的下端部与容器47 的底面隔开距离，各电极的上端部与容器47的上面隔开距离，因此，不具有如上所述的弯 曲流路。因此，从水入口 43流入容器47内的水在一定程度上无规则地从水入口 43朝向水 出口 45而在容器47内流动，在向水出口 45侧流动的途中通过相邻的电极间的间隙的过程 中被除去水垢成分。
[0094] 在该变形例6中，在相邻的电极51、52之间设置有搅拌部60。该搅拌部60包含多 个搅拌部件61。作为各搅拌部件61，能够采用图4(A)、（B)所示的上述实施方式的搅拌部 件61、图5所示的变形例1的搅拌部件61、图6所示的变形例2的搅拌部件61等。
[0095] 如以上说明所述，在图4(A)、⑶所示的实施方式以及各变形例中，电解装置41具 有搅拌部60,因此，利用该搅拌部60,在电极51、52之间流动的水被搅拌。据此，能够抑制 水垢成分浓度低的水偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极51、52 之间水垢成分的析出反应得以促进。由此，即使不采用增加电极的个数或增大电极等方法 来增大电极的面积，也能够提高水中的水垢成分的除去效率，因此，能够抑制起因于电极材 料的成本上升，并且能够提高水垢成分的除去效率。
[0096] 在图4(A)、⑶所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，搅拌部60包含在相邻的 电极51、52之间沿着水的流动方向排列的多个搅拌部件61。在这些结构中，采用沿着水的 流动方向排列多个搅拌部件61的这一简单的结构，就能够提高水垢成分的除去效率。
[0097] 在图4(A)、（B)所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，各搅拌部件61由绝缘性 材料形成，因此，具有即使在配置于相邻的电极51、52之间的状态下长时间进行电解处理 的情况下也不容易腐蚀的优点。
[0098] 在图4(A)、⑶所示的实施方式以及变形例1、2、5、6中，各搅拌部件61在相邻的 电极51、52之间沿着与水的流动方向交叉的方向延伸，因此，能够有效地搅拌流动于电极 51、52之间的水。而且，各搅拌部件61以与相邻的电极51、52之间留有间隙的状态下被配 置，因此，水高效率地被搅拌。即，通过在各搅拌部件61与两方的电极51、52之间设置有间 隙，在电极51、52之间流动的水沿着在该搅拌部件61分流，并在通过搅拌部件61之后再次 汇流这样的路径而流动。据此,水高效率地被搅拌。
[0099] 在变形例3、4中，搅拌部60包含搅拌机64,该搅拌机64具有被配置在容器47内 的搅拌翼62和连接于搅拌翼62的马达63。因此，能够使用搅拌翼62强制地搅拌容器47 内的水，从而提高水垢成分的除去效率的效果优异。
[0100] 在图4㈧、⑶所示的实施方式以及变形例1?5中，多个电极51、52呈板形状， 形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流路。因此，在这些结构中，从水入口 43流入容器47 内的水在从上游侧朝向下游侧的弯曲的路径沿着板形状的电极而流动，由此电极与水的接 触面积增大，能够进一步提高水垢成分的除去效率。
[0101](第二实施方式）
[0102] 第二实施方式的电解装置41具有作为被设置在电极上的搅拌机构的流入部。图 11(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图，图11(B)是以与 水平方向平行的平面剖切图2所示的电解装置41的剖视图。
[0103] 电解装置41包括：具有水入口 43及水出口 45的容器47 ;以及收容在容器47内 的多个电极板51?5n。各电极板由耐腐蚀性优异的材料形成。作为构成各电极板的材料， 能够使用与第一实施方式中例示的材料同样的材料。
[0104] 多个电极板51?5n由包含第一电极板51、第二电极板52、第三电极板53、......、 第η电极板5n的η个电极板构成。多个电极板51?5n沿一方向（电极板的厚度方向）被 排列。多个电极板51?5n以相邻的电极板中的其中之一电极板作为阳极而发挥作用、相 邻的电极板中的另一个电极板作为阴极而发挥作用的方式连接于电源50(参照图11(B))。 相邻的电极板构成电极对49。在本实施方式中，多个电极板51?5n并列地连接于电源50， 但并不限定于此。作为电源50例如可使用直流电源。
[0105] 作为各电极板的形状，能够采用例如平板形状、波形板形状等各种板形状。据此， 能够增大各电极的表面积。在本实施方式中米用平板形状。此外，在本实施方式中，多个电 极板51?5n以互相平行的姿势被配置。
[0106] 在容器47内形成有第一流路F1、第二流路F2以及折返部T，其中，第一流路F1为 第一电极板51与第二电极板52之间的间隙且水沿第一方向D1流动，第二流路F2为第二 电极板52与第三电极板53之间的间隙且水沿与第一方向D1相反的第二方向D2流动，折 返部T连接第一流路F1的下游侧端部与第二流路F2的上游侧端部。
[0107] 以下同样地形成有第k流路Fk、第（k+Ι)流路F(k+1)以及折返部T，其中，第k流 路Fk为第k电极板5k与第（k+Ι)电极板5(k+l)之间的间隙且水沿第二方向D2流动，第 (k+Ι)流路F(k+1)为第（k+Ι)电极板5(k+l)与第（k+2)电极板5(k+2)之间的间隙且水沿 第一方向D1流动，折返部T连接第k流路Fk的下游侧端部与第（k+1)流路F(k+1)的上游 侧端部。
[0108] 此外，在本实施方式中，折返部T与流路Fk的下游侧端部之间的边界以及折返部T 与流路F(k+1)的上游侧端部之间的边界是在图14的剖视图中用点划线L表示的位置。该 点划线L是通过电极板5 (k+Ι)的端部（邻接于折返部T的端部）且与该电极板5 (k+Ι)的 厚度方向平行的直线。
[0109] 在本实施方式中，多个电极板51?5n被配置成形成让水在容器47内弯曲流动的 弯曲流路。具体而言，则如下所述。
[0110] 如图2及图11㈧、（B)所示，容器47呈由六个壁部构成的大致长方体形状。这些 壁部形成水流动的水流空间。六个壁部包含第一壁部471、第二壁部472、第三壁部473、第 四壁部474、第五壁部475以及第六壁部476。
[0111] 第一壁部471位于水流的上游侧，第二壁部472以与第一壁部471平行的姿势位 于水流的下游侧。第一壁部471和第二壁部472以与各第一电极板51和各第二电极板52 平行的姿势被配置。第三?第六壁部连接第一壁部471的周缘部与第二壁部472的周缘部。 第三壁部473位于下方，第四壁部474以与第三壁部473平行的姿势位于上方。第五壁部 475朝向下游侧而位于右侧，第六壁部476以与第五壁部475平行的姿势朝向下游侧而位于 左侧。
[0112] 容器47的水入口 43被设置在第一壁部471的下部，水出口 45被设置在第二壁部 472的上部。在水入口 43连接有位于泵31侧的进水配管27,在水出口 45连接有位于水热 交换器21侧的进水配管27。利用泵31，通过进水配管27而被输送到电解装置41的水从 水入口 43流入容器47内部的水流空间。流入水流空间的水朝向水流的下游侧流动，并从 水出口 45向容器47的外部排出。
[0113] 多个电极板51?5n在电极板的厚度方向上彼此隔开间隔而沿水平方向被排列。 电极板之间的间隙作为让水流动的流路F1?F(n-l)而发挥作用。多个电极板51?5n以 接触于第三壁部473的电极板和接触于第四壁部474的电极板交替的方式被排列。具体而 言，前者的电极板52、54、……、5n接触于第三壁部473,并朝向第四壁部474延伸。这些电 极板与第四壁部474的内表面之间设置有能让水流通的间隙，从而形成折返部T。后者的电 极板51、53、……、5(n-l)接触于第四壁部474,并朝向第三壁部473延伸。这些电极板与 第三壁部473的内表面之间设置有能让水流通的间隙，从而形成折返部T。如此地在容器 47内形成有如图1UA)所示的弯曲流路。
[0114] 在具有以上结构的电解装置41中，从水入口 43流入容器47内的水从水出口 45 流出至容器47外的期间，包含在水中的水垢成分通过电解而析出于由相邻的电极板构成 的电极对49的阴极而成为水垢。附着于阴极的水垢通过例如以周期性地反转电极板的极 性而从阴极脱落，并沉淀于容器47的第三壁部473上。
[0115] 接下来，参照图12(A)、（B)进一步详细说明电极板。图12(A)是表示电解装置41 的电极板的正视图。各电极板具有作为搅拌机构的流入部。流入部包含多个连通部C。具 体而言，则如下所述。
[0116] 如图12(A)所示，例如电极板5k包含多个连通部C。各连通部C是沿厚度方向贯 穿电极板5k的贯穿孔（通水孔）。各连通部C并不限定于圆形的贯穿孔，例如也可以为图 12 (B)所示的变形例1那样的正方形或长方形，还可以为图12 (C)所示的变形例2那样的菱 形。
[0117] 多个连通部C互相隔开间隔而被设置。相邻的连通部C在第一方向D1或与其交 叉的方向上互相隔开间隔而被设置。在本实施方式中，多个连通部C互相隔开间隔而分散 设置在大致整个电极板。在本实施方式中，多个连通部C在电极板5k的大致整体上以均等 的间隔而被设置，但并不限定于此。例如，在电极板5k中，也可以使与相邻的电极板5 (k+1) 在电极板的厚度方向上相向的相向区域的连通部C的个数和/或开口面积大于相向区域以 外的区域的连通部C的个数和/或开口面积。
[0118] 在本实施方式中，多个电极板51?5n的连通部C的个数、连通部C的大小相同， 但并不限定于此。例如，由于在容器47内的下游侧具有与上游侧相比水中所含的水垢成分 的浓度变小的倾向，因此，也可以使下游侧的电极板的连通部C的个数多于上游侧的电极 板的连通部C的个数。此外，也可以使下游侧的电极板的连通部C的开口面积大于上游侧 的电极板的连通部C的开口面积。
[0119] 设置于电极板5k的多个连通部C的个数、开口面积等无特别限定。设置于电极板 5k的多个连通部C的开口面积的合计优选电极板5k的其中之一表面的面积（假设电极板 5k上未设置有多个连通部C的情况下的面积）的5%以下。据此，能够抑制各电极板的表 面积减少，并且能够扰乱在电极板间的流路中的水流。此外，连通部C的开口面积的合计进 一步优选电极板5k的面积的1?3%。
[0120] 图13是表示容器47内的多个电极板的配置以及水流的立体图，图14是表示容器 47内的水流的剖视图。如图13及图14所示，沿第一方向D1(上方）在流路F(k-l)流动的 水的一部分通过设置在电极板5k的连通部C而流入流路Fk，并与在流路Fk流动的主流混 合。据此，流路Fk的水流被扰乱。同样地，沿第二方向D2(下方）在流路Fk流动的水的一 部分通过设置在电极板5&+1)的连通部(：而流入流路？〇^1)，并与在流路？〇^1)流动的 主流混合。据此，流路F(k+Ι)的水流被扰乱。
[0121] 第二实施方式的电解时的运转条件与第一实施方式中说明的运转条件相同，因此 省略说明。如第二实施方式，在容器47内的弯曲流路流动的水的流速为6?13_/秒左右 的情况下，在电极板附近流动的水不易与周围的水相混合。在此种情况下，在电极板不具有 多个连通部C的以往的电解装置中，水垢成分浓度低的水容易偏流于作为阳极发挥作用的 其中之一电极板附近。而在本实施方式中，即使是此种低速，也能够抑制水垢成分浓度低的 水偏流于作为阳极发挥作用的其中之一电极板附近，因此，在电极板间水垢成分的析出反 应得以促进。
[0122] 此外，在本实施方式中，例示了多个电极板51?5n在容器47内形成沿上下方向 弯曲的弯曲流路的情况，但并不限定于此。例如，也可以为多个电极板51?5n在容器47 内形成沿水平方向等其他方向弯曲的弯曲流路的结构。
[0123] 若要设为沿水平方向弯曲的弯曲流路，则例如将图1UA)、（B)所示的电解装置41 配置成使第五壁部475位于下方，使第六壁部476位于上方即可。此时，如图15的变形例 3所示，沿第一方向D1 (右方）在流路F(k-l)流动的水的一部分通过设置在电极板5k的 连通部C而流入流路Fk，并与在流路Fk流动的主流混合。据此，流路Fk中的水流被扰乱。 同样地，沿第二方向D2(左方）在流路Fk流动的水的一部分通过设置在电极板5(k+l)的 连通部C而流入流路F(k+1)，并与在流路F(k+1)流动的主流混合。据此，流路F(k+1)中的 水流被扰乱。
[0124] 图16(A)是表示电解装置41的变形例4的电极板的正视图。如图16(A)所示，在 该变形例4中，多个连通部C中的一部分连通部C1被设置在邻接于折返部T的电极板5k 的缘部El。多个连通部Cl沿缘部El互相隔开间隔而被设置。各连通部Cl不是连通部C 那样开口部的周围封闭的贯穿孔，而是开口部的一部分在缘部E1开口的贯穿部。
[0125] 此外，在该变形例4中，多个连通部C中的一部分连通部C2被设置在电极板5k的 两侧的缘部E2、E2。多个连通部C2沿缘部E2互相隔开间隔而被设置。各连通部C1不是 连通部C那样开口部的周围封闭的贯穿孔，而是开口部的一部分在缘部E2开口的贯穿部。 电极板k以外的其他电极板也具有与电极板k 一样的结构。
[0126] 图16⑶是表示电解装置41的变形例5的电极板的正视图。在该变形例5中，电 极板5k具有多个狭缝（连通部）C。各狭缝C沿与水的流动方向D1或D2交叉的方向延伸。 在该变形例中，各狭缝C沿与水的流动方向D1或D2垂直的方向延伸。多个狭缝C中的一 部分狭缝C2在位于侧方的缘部E2开口。电极板k以外的其他电极板也具有与电极板k 一 样的结构。
[0127] 图17(A)是表示电解装置41的变形例6的电极板的正视图，图17⑶是图17(A) 的B-B线剖视图。如图17 (A)、(B)所示，在该变形例6中，各电极板具有朝向与厚度方向的 其中一侧相邻的电极板侧突出的多个凸部66以及朝向与厚度方向的另一侧相邻的电极板 的相反侧凹陷的多个凹部65。
[0128] 在该变形例6中，多个凹部65以及多个凸部66是通过对金属板材进行板金加工， 使金属板材的其中一面凹陷来使另一面突出而形成。形成在各电极板的多个凹部65以及 多个凸部66形成在该电极板中的互相相反的一侧的面的相同的位置。在该变形例6中，各 凹部65的形状为向电极的厚度方向凹陷的半球状，各凸部66的形状为向电极的厚度方向 突出的半球状，但是也可以为圆柱状、棱柱状等其他形状。
[0129] 在各电极板中，多个凹部65(多个凸部66)互相隔开间隔而被设置。在变形例6 中，多个凹部65 (多个凸部66)沿纵横方向有规则地排列在电极面整体上，但是，如果存在 例如与其他区域相比想要重点地提高搅拌效果的区域的情况下，也能够按每个区域设定凹 部65 (凸部66)的密集程度。
[0130] 图18(A)是表示变形例6的容器47内的水流的剖视图。如图18(A)所示，在变 形例6中，利用多个凸部66以及多个凹部65,相邻的电极板间的流路中的水流被扰乱。据 此，能够进一步抑制水垢成分浓度低的水偏流于相邻的电极板中作为阳极发挥作用的其中 之一电极的附近，因此，在电极板间水垢成分的析出反应进一步得以促进。
[0131] 此外，在该变形例6中，例如电极板5 (k+Ι)的凸部66的一部分或全部相对于设置 在电极板5k的连通部C而设置于在电极板的厚度方向上相向的位置，但是也可以相对于连 通部C稍微错开。各凸部66朝向位于上游侧的电极板侧突出。此时，基于通过被设置在电 极板5k的连通部C而流入流路Fk的水来扰乱水流的效果和处于与该连通部C相向的位置 的凸部66来扰乱水流的效果的相乘效应，能够进一步有效地扰乱水流。
[0132] 此外，如图18(B)所示的变形例7,各凸部66也可以朝向位于下游侧的电极板侧突 出。在该变形例7中，例如电极板5k的多个凸部66中的至少一部分被设置在促进水通过 连通部C流入流路F(k+1)的位置上。具体而言，作为促进水通过连通部C流入流路F(k+1) 的位置，例如可举出如图18(B)的箭头G所示的凸部66的位置，S卩、在流路Fk流动的水沿 着凸部66流动，从而被引导至设置在电极板5 (k+Ι)的连通部C。
[0133] 在该变形例7中，例如电极板5k的凸部66的一部分或全部相对于设置在电极板 5 (k+Ι)的连通部C而设置于在电极板的厚度方向上相向的位置，但是也可以相对于连通部 C稍微错开。
[0134] 图19是表示电解装置41的变形例8的剖视图。在该变形例8中，电解装置41包 括：容器47 ;被收容在容器47内的第一电极板51、第二电极板52和第三电极板53 ;以及电 源50。第一电极板51、第二电极板52和第三电极板53依次在电极板的厚度方向上互相隔 开间隙而被排列。在容器47内形成有第一流路F1、第二流路F2以及折返部T，其中，第一流 路F1为第一电极板51与第二电极板52之间的间隙且水沿第一方向D1流动，第二流路F2 为第二电极板52与第三电极板53之间的间隙且水沿与第一方向D1相反的第二方向D2流 动，折返部T连接第一流路F1的下游侧端部和第二流路F2的上游侧端部。第二电极板52 具有多个连通部C，多个连通部C用于在比第一流路F1的下游侧端部位于上游侧的位置，使 在第一流路F1中流动的水的一部分流入第二流路F2。另一方面，在第一电极板51和第三 电极板53没有设置连通部C。
[0135] 如以上说明所述，在第二实施方式以及各变形例中，由于在各电极板形成有多个 连通部C，因此，在比第一流路F1的下游侧端部位于上游侧的位置，在第一流路F1中流动的 水的一部分通过多个连通部C流入第二流路F2。据此，流入的水和在第二流路F2中流动的 水在多个部位被混合。由此，基于水在多个部位被混合，从而在第二流路F2中流动的水流 在广范围有效地被扰乱。因此，能够抑制水垢成分浓度低的水偏流于构成第二流路F2的第 二电极板52和第三电极板53中作为阳极发挥作用的其中之一电极板的附近，由此在第二 电极板52与第三电极板53之间水垢成分的析出反应得以促进。
[0136] 此外，如上所述，当在第一流路F1中流动的水的一部分通过多个连通部C从第一 流路F1流出时，在第一流路F1中，流经连通部C附近的水流也被扰乱。据此，能够抑制水 垢成分浓度低的水偏流于构成第二流路F1的第一电极板51和第二电极板52中作为阳极 发挥作用的其中之一电极板的附近，由此在第一电极板51与第二电极板52之间水垢成分 的析出反应得以促进。
[0137] 根据以上说明，在该结构中，即使不增加电极板的个数来增大电极板的面积，也能 够提高水中的水垢成分的除去效率，因此，能够抑制起因于电极材料的成本上升，并且能够 提高水垢成分的除去效率。
[0138] 此外，在这些结构中，如上所述，从水入口 43流入容器47内的水朝向折返部T而 在第一流路F1沿第一方向D1流动，并在折返部T反转流动方向后，在第二流路F2沿第二 方向D2流动。当水如上所述地以第一流路F1、折返部T以及第二流路F2的顺序流动时会 发生压力损失，因此，第二流路F2中的压力小于第一流路F1中的压力。据此，水通过各连 通部C而从第一流路F1流入第二流路F2。
[0139] 此外，在第二实施方式以及各变形例中，相邻的连通部C在各电极板沿第一方向 D1或与第一方向D1交叉的方向隔开间隔而被设置。在该结构中，例如在第一流路F1中沿 第一方向D1流动的水的一部分通过沿第一方向D1或与第一方向D1交叉的方向隔开间隔 而被设置的多个连通部C而流入第二流路F2。因此，在第二流路F2中，在第一方向D1或与 第一方向D1交叉的方向的广范围，水流有效地被扰乱。
[0140] 另外，在第二实施方式以及变形例1?7中，不仅在第二电极板52设置有多个连 通部C，而且在其他的电极板也设置有多个连通部C，因此，各流路F1?F (n-1)中的水的混 合（水流的扰乱）进一步得以促进。
[0141] 此外，在变形例4中，多个连通部C的一部分被设置在邻接于折返部T的电极板的 缘部E1。因此，在该结构中，水通过被设置在电极板的缘部E1的连通部C而流入下游侧的 流路。通过该水的流入，折返部T的水流以及从折返部T流入其下游的流路的水流被扰乱。 因此，从折返部T流入其下游的流路的水中构成其流路的其中之一电极板侧的区域的水垢 成分的浓度与另一电极板侧的区域的水垢成分的浓度之差变小。据此，能够进一步抑制在 该流路中水垢成分浓度低的水偏流于其中之一电极板侧以及另一电极板侧。
[0142] 另外，在变形例6、7中，各电极板具有朝向相邻的电极板侧突出的多个凸部66以 及朝向相邻的电极板的相反侧凹陷的多个凹部65。在该结构中，利用多个凸部66以及多个 凹部65,相邻的电极板之间的流路中的水流被扰乱。据此，能够进一步抑制水垢成分浓度低 的水偏流于相邻的电极板中作为阳极发挥作用的其中之一电极的附近，因此，在电极板之 间水垢成分的析出反应进一步得以促进。
[0143] 此外，在变形例7中，各凸部66朝向位于下游侧的电极板侧突出。在该变形例 7中，电极板5k的多个凸部66中的至少一部分被设置在促进水通过连通部C流入流路 F(k+1)的位置。在该结构中，利用凸部66,促进水通过连通部C流入流路F(k+1)，因此，进 一步提高扰乱流路F (k+Ι)中的水流的效果。
[0144] 另外，在变形例5中，多个连通部C包含多个狭缝。在该结构中，通过调节各狭缝 的长边方向的大小，能够调节水通过连通部C流入流路F2的流入量。
[0145] 此外，在变形例5中，各狭缝沿与所述水的流动方向交叉的方向延伸。在该结构 中，与各狭缝的长边方向沿与水的流动方向平行的方向延伸的情况相比，能够在与水的流 动方向交叉的方向上的更广的范围使水流入流路。
[0146] (第三实施方式）
[0147] 如图20所示，第三实施方式所涉及的电解装置41还具备循环机构80来作为搅拌 机构，在这一点上不同于第一实施方式以及第二实施方式。图21(A)、（B)是表不第三实施 方式所涉及的电解装置41的剖视图。图21(A)是以与铅垂方向平行的平面剖切图2所示 的电解装置41的剖视图，是侧视电解装置41的该剖面的图。图21(B)是以与水平方向平 行的平面剖切图2所示的电解装置41时的剖视图，是俯视电解装置41的该剖面的图。
[0148] 如图21(A)、（B)所示，电解装置41具有容器47和被设置在容器47内的多个电极 51、52。如图21(B)所示，在容器47内，由多个电极51、52形成有水流路。在本实施方式中， 水流路为由多个电极51、52形成的连续的弯曲流路，但并不限定于此。水流路也可以为例 如图27 (A)、(B)所示的后述的变形例15那样不是弯曲流路的流路。此外，本实施方式的弯 曲流路如图21⑶所示沿水平方向弯曲，但并不限定于此。弯曲流路也可以例如沿上下方 向弯曲。
[0149] 在本实施方式中，容器47呈大致长方体形状，但并不限定于此。在容器47内形成 有水流动的水流空间。容器47具有互相相向的第一壁部471和第二壁部472。而且，容器 47具有连接第一壁部471和第二壁部472的侧壁部。在本实施方式中，侧壁部包含构成下 壁的第三壁部473、构成上壁的第四壁部474、构成左壁的第五壁部475以及构成右壁的第 六壁部476,但并不限定于此。
[0150] 容器47具有水入口 43和水出口 45。容器47的水入口 43被设置在第一壁部471， 水出口 45被设置在第二壁部472,但并不限定于此。水入口 43和水出口 45中的其中之一 或两方也可以被设置在所述侧壁部。在水入口 43连接有位于图20所示的储水箱15侧的 进水配管27 (上游侧主路径27A)，在水出口 45连接有位于图20所示的水热交换器21侧的 进水配管27 (下游侧主路径27B)。
[0151] 多个电极51、52包含多个第一电极51和多个第二电极52。多个第一电极51和 多个第二电极52以第一电极51和第二电极52交替配置的方式沿一方向（电极的厚度方 向）被排列。在本实施方式中，如图21 (B)所不，多个第一电极51从第三壁部473朝向第 四壁部474延伸，多个第二电极52从第四壁部474朝向第三壁部473延伸。在本实施方式 中，各电极以与第一壁部471平行的姿势被配置，但并不限定于此。
[0152] 相邻的电极51、52构成电极对49。多个电极51、52以电极对49的其中之一电极 作为阳极发挥作用、另一电极作为阴极发挥作用的方式连接于图略的电源。作为电源例如 使用直流电源。在本实施方式中，多个第一电极51以及多个第二电极52并联地连接于电 源，但并不限定于此。
[0153] 作为构成各电极板的材料，可使用在第一实施方式中例示的材料相同的材料。
[0154] 作为各电极的形状，可采用例如板形状、棒形状等各种形状，在本实施方式中采用 了板形状。据此，能够增大各电极的面积。此外，在本实施方式中，多个第一电极51以及多 个第二电极52以相互平行的姿势被配置，并在电极的厚度方向上互相隔开间隔而被排列。 电极之间的间隙作为水流动的流路而发挥作用。在本实施方式中，多个第一电极51以及多 个第二电极52以形成让水在容器47内弯曲流动的弯曲流路的方式被配置。
[0155] 当进行烧开储水箱15内的水的烧开运转时，电解装置41的电极对49被施加电 压。作为电解装置41的电解条件，可例示向电极对49以预先规定的电流值的电流进行通 电的条件、向电极对49施加预先规定的电压的条件、以及组合这些条件的条件等，但并不 限定于此。
[0156] 在进行烧开运转时，从水入口 43和水出口 45的其中之一流入容器47内的水从水 入口 43和水出口 45的另一个流出容器47外为止的期间，水中所含的水垢成分析出于电极 对49的阴极而成为水垢。据此，能够向水热交换器21输送在电解装置41中水垢成分浓度 降低的水。
[0157] 循环机构80具有将容器47内的水或从容器47的水出口 45流出的水返送至上游 侧的功能。循环机构80包含循环路（循环配管）81和使水在循环路81流动的循环泵（水 泵）82。
[0158] 循环路81具有第一端部（循环水入口端部）81a和第二端部（循环水出口端 部）81b。循环泵82设置在循环路81。
[0159] 在图21(A)所示的本实施方式中，循环路81的第一端部81a和第二端部81b均连 接于电解装置41的容器47。第二端部81b处于比容器47中的第一端部81a的连接部位位 于上游侧的位置。
[0160] 具体而言，在本实施方式中，第一端部81a与最下游侧的电极相比位于第二壁部 472侧。第二端部81b与最上游侧的电极相比位于第一壁部471侧。在本实施方式中，第一 端部81a和第二端部81b不是配置在电极51、52之间的水流路，而是配置在电极51、52之 间的水流路以外的区域。
[0161] 在图21 (A)所不的本实施方式中，第一端部81a和第二端部81b位于容器47内， 但并不限定于此。第一端部81a和第二端部81b的其中之一或两方也可以连接于例如从容 器47的壁部朝向外侧突出的图略的接头，此时位于容器47外。关于这一点，在后述的变形 例中也一样。
[0162] 最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在本实施方式中为第二壁部472)之 间设置有空间S1，第一端部81a连接于区划空间S1的壁部（在本实施方式中为第三壁部 473)。存在于空间S1的水通过第一端部81a流入循环路81。此外，最上游侧的电极和与该 电极相向的壁部（在本实施方式中为第一壁部471)之间设置有空间S2,第二端部81b连接 于区划空间S2的壁部（在本实施方式中为第三壁部473)。在循环路81流动的循环水通过 第二端部81b流入空间S2。
[0163] 此外，第一端部81a也可以连接于第二壁部472、第四壁部474、第五壁部475或第 六壁部476,另外，第二端部81b也可以连接于第一壁部471、第四壁部474、第五壁部475或 第六壁部476。
[0164] 循环机构80由控制部33控制。控制部33控制循环机构80的循环泵82,以使返 回到上游侧的循环流量Gc多于被输送到水热交换器21的主流的流量Gw。主流的流量Gw 是在下游侧主路径27B中流动的水的流量。在循环路81的第一端部81a连接于下游侧主 路径27B的情况下，主流的流量Gw是在与第一端部81a的连接部位相比位于下游侧的下游 侧主路径27B中流动的水的流量。循环流量Gc是在循环路81流动的水的流量。如后述的 图23(D)所示的变形例7那样循环路81分支的情况下，循环流量Gc是在分支前的循环路 81 (图23(D)所示的上游侧循环路810)流动的水的流量。
[0165] 控制部33控制循环泵82来将循环流量Gc调节在指定的范围。相对于主流的流 量Gw的循环流量Gc的倍率无特别限定。但是，从提高在容器47内的水流路（本实施方式 中为弯曲流路）中流动的水被搅拌的效果的观点出发，优选循环流量Gc为主流的流量Gw 的5倍以上，更优选为主流的流量Gw的10倍以上。以下，说明使循环流量Gc更多的理由。
[0166] 如果在电极间的水流路进行电解，则在阴极侧的区域析出水垢，因此，阴极侧的水 的水垢成分的浓度下降。因此，阴极侧的区域的水垢成分浓度小于阳极侧的区域的水垢成 分浓度。一般来讲，在热泵热水器中，在水热交换器烧开的水量（输送到水热交换器的水 量）和在电解装置中被进行电解处理的水量相同。因此，以往的电解装置中在电极间的水 流路中流动的水的速度慢，在水流路中流动的水成为层流。
[0167] 如举出具体例，在电解装置的容器内流动的水的流量为例如lL/min左右的低流 量。此外，在电极间的水流路流动的水的速度为例如l〇mm/s左右，此时的雷诺数为100? 200左右。
[0168] 因此，尽管在阳极侧的区域存在水垢成分浓度较高的水，但是，上述的阴极侧的区 域的水垢成分浓度维持低的状态。因此，水垢的析出钝化，水垢成分除去效率（电解效率） 降低。
[0169] 对此，在本实施方式中，通过使循环流量Gc多于主流的流量Gw，从而提高在电极 51、52间的水流路中流动的水的流速。据此，在水流路中水被搅拌，阴极侧的区域的水垢成 分浓度与阳极侧的区域的水垢成分浓度之差减少。其结果，阴极侧的区域的水垢成分浓度 高于搅拌前的浓度，因此，水垢成分除去效率提高。
[0170] 在本实施方式中，通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率，如后述的 实施例的表1所示，能够将在电极51、52间的水流路中流动的水的速度设为6倍以上，进而 还能将水的速度设为11倍以上。通过提高水的速度来扰乱水流，从而性能比提高。此外， 通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率，能够使水流成为紊流。
[0171] 接下来，说明电解装置41以及循环机构80的变形例1?13。在以下的变形例中， 连接循环机构80的循环路81的部位等与图21 (A)所示的实施方式不同，除此以外的结构、 循环流量的控制等与图21(A)所示的实施方式相同，因此，省略详细的说明。
[0172] 图22 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例1的剖视图。在该变形例 1中，第一端部81a被设置在能够将在电极51、52间的水流路中流动的水吸入循环路81的 位置。并且，在能够向与该水流路相比位于上游侧的电极51、52间的水流路供应水的位置 设置有第二端部81b。
[0173] 具体而言，在该变形例1中，第一端部81a配置在容器47内的电极51、52之间，第 二端部81b配置在更位于上游侧的电极51、52之间，但并不限定于此。第一端部81a和第 二端部81b的其中之一或两方也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的 接头，此时位于容器47外。
[0174] 在该变形例1中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（循环部）选择性地提高水的流速。例如，在想要 提高水流路中下游侧的区域的电解效率的情况下，第一端部81a和第二端部81b以使所述 循环部被设置在与水流路的中央（水流路的全长的中央）相比更偏靠下游侧的位置的方式 被配置。
[0175] 图22 (B)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例2的剖视图。在该变形例 2中，第一端部81a被设置在能够将在电极51、52间的水流路中流动的水吸入循环路81的 位置。另一方面，第二端部81b被设置在能够向最上游侧的电极和与该电极相向的壁部（在 变形例2中为第一壁部471)之间的空间S2供应水的位置。
[0176] 具体而言，在该变形例2中，第一端部81a配置在容器47内的电极51、52之间，但 并不限定于此。第一端部81a也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的 接头，此时位于容器47外。第二端部81b连接于区划空间S2的壁部（在变形例2中为第 三壁部473)。在图22(B)中，第二端部81b配置在空间S2内，但并不限定于此。第二端部 81b也可以例如连接于从容器47的壁部朝向外侧突出的图略的接头，此时位于容器47外。 在第一端部81a和第二端部81b也可以配置在容器47的内部和外部的任意其中之一的点 上，在后述的变形例中也一样。
[0177] 在该变形例2中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（上游侧的水流路）选择性地提高水的流速。
[0178] 图22 (C)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例3的剖视图。在该变形例 3中，第一端部81a被设置在能够将在最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形例3 中为第二壁部472)之间的空间S1中流动的水吸入循环路81的位置。另一方面，第二端部 81b被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0179] 在该变形例3中，容器47内的水流路中，能够在设置有第一端部81a的部位和设 置有第二端部81b的部位之间的水流路（下游侧的水流路）选择性地提高水的流速。
[0180] 图23 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例4的剖视图。在该变形例 4中，循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于上游侧主路 径 27A。
[0181] 图23(B)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例5的剖视图。在该变形例 5中，循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于容器47。具 体而言，第二端部81b被设置在能够向最上游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形例5 中为第一壁部471)之间的空间S2供应水的位置，但并不限定于此。第二端部81b也可以 被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0182] 图23 (C)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例6的剖视图。在该变形例 6中，循环路81的第一端部81a连接于容器47,第二端部81b连接于上游侧主路径27A。具 体而言，第一端部81a被设置在能够将在最下游侧的电极和与该电极相向的壁部（在变形 例6中为第二壁部472)之间的空间S1中流动的水吸入循环路81的位置，但并不限定于此。 第一端部81a也可以被设置在能够向电极51、52之间的水流路供应水的位置。
[0183] 图23 (D)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例7的剖视图。在该变形例 7中，循环路81具有包含第一端部81a的上游侧循环路810和从上游侧循环路810分支的 多个分支路811?815。第一端部81a连接于下游侧主路径27B。分支路811?815的各 个端部连接于容器47。分支路811的端部811a位于最下游侧，分支路815的端部811a位 于最上游侧。此外，第一端部81a也可以连接于容器47。
[0184] 图24(A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例8的剖视图，图24⑶是 表示电解装置41以及循环机构80的变形例9的剖视图，图24(C)是表示电解装置41以及 循环机构80的变形例10的剖视图。
[0185] 在这些变形例8、9、10中，在电解装置41的容器47的入口侧和出口侧的任意其中 之一或两方设置有阀。具体而言，在变形例8中，在上游侧主路径27A设置有止回阀91，在 下游侧主路径27B设置有止回阀92。在变形例9中，仅在上游侧主路径27A设置有止回阀 91。在变形例10中，仅在下游侧主路径27B设置有止回阀92。在这些变形例8、9、10中， 由于设置有止回阀，因此，能够防止在上游侧主路径27A和下游侧主路径27B中水逆流的情 况。
[0186] 在这些变形例8、9、10中，第一端部81a和第二端部81b均连接于电解装置41的 容器47。
[0187] 图25 (A)是表示电解装置41以及循环机构80的变形例11的剖视图，图25⑶是 表示电解装置41以及循环机构80的变形例12的剖视图，图25(C)是表示电解装置41以 及循环机构80的变形例13的剖视图。
[0188] 在这些变形例11、12、13中，第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b 连接于上游侧主路径27A，除此以外，与变形例8、9、10 -样设置有阀。
[0189] 具体而言，在变形例11中，在上游侧主路径27A设置有止回阀91，在下游侧主路径 27B设置有止回阀92。止回阀91被设置在比第二端部81b位于上游的位置，止回阀92被 设置在比第一端部81a位于下游的位置。在变形例12中，仅在上游侧主路径27A设置有止 回阀91。止回阀91被设置在比第二端部81b位于上游的位置。在变形例13中，仅在下游 侧主路径27B设置有止回阀92。止回阀92被设置在比第一端部81a位于下游的位置。在 这些变形例11、12、13中，由于设置有止回阀，因此，能够防止在上游侧主路径27A和下游侧 主路径27B中水逆流的情况。
[0190] 图26 (A)是表示电解装置41的变形例14的剖视图，图26⑶是表示变形例14的 电解装置41的剖视图（图26 (A)的B-B线剖视图）。在图26 (A)、（B)所示的变形例14中， 容器47内的水流路为如图2UA)、⑶所示的弯曲流路，但并不限定于此，也可以不是弯曲 流路。
[0191] 在变形例14中，电极对49的其中之一或两方的电极上设置有多个凹部65和多个 凸部66的至少其中一方。这些凹部65和凸部66也可以仅设置在多个电极对49中的一部 分电极对49上。在图26(B)所示的变形例14中，例示了在各电极上设置有多个凹部65和 多个凸部66的情况。
[0192] 如图26㈧、⑶所示，在变形例14中，各电极的多个凹部65和多个凸部66通过 以使图略的金属板材（例如平坦的金属薄板）的其中一面凹陷来使另一面突出的方式，对 所述金属板材施以冲压加工等板金加工而形成，但并不限定于此。由此形成的各电极具有 形成在其中一面的多个凹部65和形成在另一面的多个凸部66,且凹部65和凸部66位于彼 此相反的一侧的面的相同位置。
[0193] 在本实施方式中，各凹部65的形状为朝向电极的厚度方向凹陷的半球状，各凸部 66的形状为朝向电极的厚度方向突出的半球状，但也可以为圆柱状、棱柱状等其他形状。
[0194] 此外，在图26 (A)、⑶中，在一个电极上设置有凹部65和凸部66这两者，但并不 限定于此。也可以在一个电极上只设置凹部65和凸部66的其中之一。
[0195] 在变形例14中，利用多个凹部65和多个凸部66的至少其中一方，在相邻的电极 51、52之间的水流路中流动的水被搅拌。据此，阴极侧的领域的水垢成分浓度与阳极侧的区 域的水垢成分浓度之差降低。其结果，阴极侧的领域的水垢成分浓度高于被搅拌前的浓度， 因此，水垢成分除去效率提1?。
[0196] 图27(A)是表示电解装置41的变形例15的剖视图。在该变形例15中，电解装 置41的容器47内的水流路不是如图21 (A)、（B)所示的实施方式那样的弯曲流路。变形例 15中的水流路由沿容器47的侧壁（在图27(A)中为壁部473、474)延伸的多个流路构成。 在图27㈧中，多个流路大致平行于容器47的侧壁，但并不限定于此，也可以相对于侧壁倾 斜。多个流路中的每一个由相邻的电极51、52形成。
[0197] 循环机构80的循环路81也可以如图27㈧所示那样连接于容器47,也可以如图 27 (B)所示那样循环路81的第一端部81a连接于下游侧主路径27B，第二端部81b连接于 上游侧主路径27A。
[0198] 在第三实施方式中，多个电极51、52的每一个也可以为无贯穿孔或凹凸的平板 状，但并不限定于此。第三实施方式的搅拌机构也可以不仅具备循环机构80,而且还具备 第二实施方式的流入部。即，在第三实施方式中，至少一部分电极51、52也可以为具有第 二实施方式的特征的电极。具体而言，在第三实施方式中，至少一部分电极也可以具有例如 图12?18所示的连通部C、凹部65、凸部66等。此时，在电解装置41中，能够获得使用第 三实施方式的循环机构80的搅拌效果和使用第二实施方式的流入部的搅拌效果的相乘效 应。
[0199] 此外，第三实施方式的搅拌机构也可以不仅具备循环机构80,而且还具备第一实 施方式的搅拌部60。即，第三实施方式的电解装置41也可以具备例如图4?11所示的搅 拌部60。此时，在电解装置41中，能够获得使用第三实施方式的循环机构80的搅拌效果和 使用第一实施方式的搅拌部60的搅拌效果的相乘效应。
[0200] 表1是表示通过提高相对于主流的流量Gw的循环流量Gc的倍率而获得的电解效 率的提高效果的数据。电解效率以表1中的性能比进行比较。性能比表示在设比较例的电 解效率为1时，实施例的电解效率相当于比较例的电解效率的几倍。
[0201] 在实施例1?4中，使用具备如图21 (A)、（B)所示的电解装置41以及循环机构 80的热泵热水器11并以表1所示的条件评价了电解效率。在实施例3、4中，分别以使用包 括具有图12㈧所示的连通部C的电极的电解装置41的情况和使用具有图4㈧、（B)所示 的圆柱状的搅拌部件61的电解装置41的情况这两个条件评价了电解效率。在实施例1、2 中，使用了在电极上未设置连通部C，且未设置搅拌部件61的电解装置41。
[0202] 在比较例以及参考例中，使用不具备循环机构的热泵热水器，并以表1所示的条 件评价了电解效率。在参考例中，以使用包括具有图12(A)所示的连通部C的电极的电解 装置41的情况和使用具有图4㈧、（B)所示的圆柱状的搅拌部件61的电解装置41的情况 这两个条件评价了电解效率。将评价结果示于表1中。
[0203] [表 1]
[0204]
【权利要求】
1. 一种电解装置，用于除去输送至水热交换器的水中所含的水垢成分，其特征在于包 括： 容器，具有水入口及水出口； 多个电极，设置在所述容器内；以及 搅拌机构，搅拌在所述水入口与所述水出口之间流动于相邻的电极之间的水。
2. 根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于： 所述搅拌机构包含独立于所述电极的构成部件。
3. 根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含循环机构，该循环机构将所述容器内的水或者从所述容器的所述水 出口流出的水返送至上游侧，且使返送至上游侧的循环流量大于输送至所述水热交换器的 主流的流量。
4. 根据权利要求3所述的电解装置，其特征在于： 所述循环流量为所述主流的流量的5倍以上。
5. 根据权利要求3或4所述的电解装置，其特征在于还包括： 上游侧主路径，连接于所述容器的所述水入口，用于向所述容器供应水；以及 下游侧主路径，连接于所述容器的所述水出口，用于将从所述水出口流出的水输送至 所述水热交换器，其中， 所述循环机构包含循环路和使水在所述循环路流动的循环泵， 所述循环路的第一端部连接于所述容器或所述下游侧主路径， 所述循环路的第二端部连接于所述容器中比所述第一端部的连接部位位于上游侧的 位置或所述上游侧主路径。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含在所述相邻的电极间沿水的流动方向排列的多个搅拌部件。
7. 根据权利要求6所述的电解装置，其特征在于： 各搅拌部件由绝缘性材料形成。
8. 根据权利要求6或7所述的电解装置，其特征在于： 各搅拌部件以与各电极之间留有间隙的状态沿与所述水的流动方向交叉的方向延伸。
9. 根据权利要求2至8中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述构成部件包含搅拌机，该搅拌机具有被配置在容器内的搅拌翼和连接于所述搅拌 翼的马达。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述多个电极包含呈板形状的第一电极板、第二电极板以及第三电极板， 所述第一电极板、所述第二电极板以及所述第三电极板依次沿板厚方向彼此隔开间隙 地被排列， 所述第一电极板与所述第二电极板之间的间隙作为水流动的第一流路而发挥作用， 所述第二电极板与所述第三电极板之间的间隙作为水流动的第二流路而发挥作用， 所述搅拌机构包含被设置在所述第二电极板的流入部， 在所述第一流路流动的水的一部分通过所述流入部流入所述第二流路。
11. 根据权利要求10所述的电解装置，其特征在于： 所述流入部包含被设置在所述第二电极板的多个贯穿孔。
12. 根据权利要求10或11所述的电解装置，其特征在于： 所述流入部包含被设置在所述第二电极板的缘部的连通部。
13. 根据权利要求10至12中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述第一电极板、所述第二电极板以及所述第三电极板中的至少一个电极板具有多个 凸部和多个凹部的至少其中之一，该多个凸部朝向相邻的电极板侧突出，该多个凹部朝向 与相邻的电极板相反的一侧凹陷。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的电解装置，其特征在于： 所述多个电极形成让水在所述容器内弯曲流动的弯曲流路。
15. -种温度调节供水机，供应在所述水热交换器中被温度调节过的水，其特征在于包 括： 加热水的水热交换器；以及 如权利要求1至14中任一项所述的电解装置。
【文档编号】C02F1/46GK104203836SQ201380017053
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】吉田香, 柴田丰, 阿形叶, 藤波功 申请人:大金工业株式会社
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