JP2012075981A - Underwater discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水中で放電を行う水中放電装置に関するものである。 The present invention relates to an underwater discharge device that discharges in water.
従来より、水中で放電を行う水中放電装置が知られており、種々の用途に適用されている。特許文献１には、この種の水中放電装置が開示されている。この水中放電装置は、水中に浸漬される電極対と、この電極対にパルス高電圧を印加するパルス電源とを備えている。パルス電源から電極対にパルス電圧が印加されると、電極対の間で水中放電が行われる。この放電に伴い、水中では、水酸ラジカル等の活性種が生成する。この活性種により、水中に含まれる液中の有機物等が分解されて除去される。 2. Description of the Related Art Conventionally, underwater discharge devices that perform discharge in water are known and applied to various applications. Patent Document 1 discloses this type of underwater discharge device. The underwater discharge device includes an electrode pair immersed in water and a pulse power source that applies a pulse high voltage to the electrode pair. When a pulse voltage is applied to the electrode pair from the pulse power source, underwater discharge is performed between the electrode pair. Accompanying this discharge, active species such as hydroxyl radicals are generated in water. This active species decomposes and removes organic substances in the liquid contained in the water.
上述したパルス電源を用いた水中放電装置では、電源の複雑化、大型化、高コスト化を招いてしまう。また、パルス電源方式では、水中での放電に伴い騒音や衝撃波が大きくなってしまう。一方、このような問題を解決するために、電極対に常に所定の電圧を印加する直流電源を用いることが考えられる。しかしながら、直流電源を用いる場合、水中での漏れ電流の影響により、電極対の間の電流密度が小さくなってしまい、安定した放電を行うことができないという問題が生じる。 In the underwater discharge device using the pulse power source described above, the power source becomes complicated, large, and expensive. In the pulse power supply system, noise and shock waves increase with discharge in water. On the other hand, in order to solve such a problem, it is conceivable to use a DC power source that always applies a predetermined voltage to the electrode pair. However, when a DC power source is used, the current density between the electrode pair becomes small due to the influence of leakage current in water, and there arises a problem that stable discharge cannot be performed.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、直流電源を用いながら安定した放電を行うことができる水中放電装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the underwater discharge apparatus which can perform the stable discharge using DC power supply.
第１の発明は、水中放電装置を対象とし、水中でストリーマ放電を生起する電極対（64,65）と、該電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）と、上記電極対（64,65）のうちの一方の電極（64）のみを内部に収容する収容部（72,73）と、上記電極対（64,65）の間の電流経路を形成するための開口（74）とを有する絶縁部材（71）と、該絶縁部材（71）の開口（74）を覆う気体相（B）を形成する気体形成部（74,80）とを備えている。 A first invention is directed to an underwater discharge device, and includes an electrode pair (64, 65) that generates a streamer discharge in water, a DC power source (70) that applies a DC voltage to the electrode pair (64, 65), For forming a current path between the electrode pair (64,65) and the accommodating portion (72,73) for accommodating only one electrode (64) of the electrode pair (64,65) inside An insulating member (71) having an opening (74) and a gas forming part (74, 80) for forming a gas phase (B) covering the opening (74) of the insulating member (71) are provided.
第１の発明では、電極対（64,65）の電源として、直流電源（70）が用いられる。このため、水中放電装置の電源の簡素化、小型化、低コスト化が図られる。また、放電に伴う騒音の低減、放電に伴う衝撃波の抑制が図られる。一方、このように直流電源（70）を用いて常に電極対（64,65）に所定の電圧を印加すると、例えばパルス電源と比較して、水中での漏れ電流が大きくなり、所望とする放電を行うことが困難となる。 In the first invention, a DC power source (70) is used as the power source for the electrode pair (64, 65). For this reason, simplification, size reduction, and cost reduction of the power supply of the underwater discharge device can be achieved. In addition, noise associated with discharge can be reduced, and shock waves associated with discharge can be suppressed. On the other hand, when a predetermined voltage is always applied to the electrode pair (64, 65) using the DC power supply (70) as described above, for example, compared with a pulse power supply, the leakage current in water becomes larger, and the desired discharge It becomes difficult to do.
そこで、本発明では、電極対（64,65）のうちの一方の電極（64）のみを絶縁部材（71）の収容部（72,73）に収容し、絶縁部材（71）の開口（74）に電極対（64,65）の電流経路を形成している。これにより、絶縁部材（71）の開口（74）における電流密度が高くなり、漏れ電流が小さくなる。更に、本発明では、気体形成部（74,80）によって形成された気体相（B）が、絶縁部材（71）の開口（74）を覆う状態となる。つまり、電極対（64,65）の間の電流経路には、開口（74）を塞ぐようにして気体相（B）が介在する。これにより、電極対（64,65）の間の漏れ電流が更に抑制され、電極対（64,65）の間では所望とする放電電圧が確保される。その結果、電極対（64,65）の間では、気体相（B）の気体が絶縁破壊してストリーマ放電が生じる。その結果、気体相（B）付近では、ストリーマ放電に伴って水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。 Therefore, in the present invention, only one electrode (64) of the electrode pair (64, 65) is accommodated in the accommodating portion (72, 73) of the insulating member (71), and the opening (74 of the insulating member (71) is ) Form the current path of the electrode pair (64, 65). Thereby, the current density in the opening (74) of the insulating member (71) increases, and the leakage current decreases. Furthermore, in this invention, the gas phase (B) formed by the gas formation part (74, 80) will be in the state which covers the opening (74) of an insulating member (71). That is, the gas phase (B) is interposed in the current path between the electrode pair (64, 65) so as to block the opening (74). Thereby, the leakage current between the electrode pair (64, 65) is further suppressed, and a desired discharge voltage is secured between the electrode pair (64, 65). As a result, between the electrode pairs (64, 65), the gas in the gas phase (B) breaks down and streamer discharge occurs. As a result, in the vicinity of the gas phase (B), active species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and the like are generated along with the streamer discharge.
第２の発明は、第１の発明において、上記気体形成部（74,80）は、上記電極対（64,65）の間の電流経路を絞ることでジュール熱によって水を気化させて上記気体相（B）を生成する上記開口（74）であることを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the gas forming part (74, 80) vaporizes water by Joule heat by narrowing a current path between the electrode pair (64, 65). The opening (74) for generating the phase (B).
第２の発明では、絶縁部材（71）の開口（74）自体が気体形成部を構成する。つまり、絶縁部材（71）の開口（74）が絞られると、電極対（64,65）の間の電流経路が狭くなり、この電流経路の電流密度が小さくなる。これにより、開口（74）内のジュール熱が大きくなり、この開口（74）内の水が気化して蒸発する。その結果、開口（74）付近では、この開口（74）を覆うように気体相（B）が形成される。 In the second invention, the opening (74) itself of the insulating member (71) constitutes the gas forming part. That is, when the opening (74) of the insulating member (71) is narrowed, the current path between the electrode pair (64, 65) becomes narrow, and the current density of this current path becomes small. Thereby, the Joule heat in the opening (74) is increased, and the water in the opening (74) is vaporized and evaporated. As a result, a gas phase (B) is formed in the vicinity of the opening (74) so as to cover the opening (74).
第３の発明では、空気供給機構（80）が気体形成部を構成する。つまり、空気供給機構（80）は、一方の電極（64）を収容する収容部（72,73）内に空気を供給する。この空気は、絶縁部材（71）の開口（74）を通じて収容部（72,73）の外部へ流出する。これにより、開口（74）には、空気供給機構（80）から供給された空気によって、気体相（B）が形成される。 In 3rd invention, an air supply mechanism (80) comprises a gas formation part. That is, the air supply mechanism (80) supplies air into the accommodating portions (72, 73) that accommodate the one electrode (64). This air flows out of the housing part (72, 73) through the opening (74) of the insulating member (71). Thereby, a gas phase (B) is formed in the opening (74) by the air supplied from the air supply mechanism (80).
以上のように、本発明では、第２の発明のように、電極対（64,65）の間のジュール熱を消費することなく、気体相（B）が形成される。よって、水中放電装置の省エネ性の向上が図られる。 As described above, in the present invention, the gas phase (B) is formed without consuming Joule heat between the electrode pairs (64, 65) as in the second invention. Therefore, the energy saving performance of the underwater discharge device can be improved.
第４の発明は、第３の発明において、上記絶縁部材（71）には、上記収容部（72,73）内の電極と、該収容部（72,73）との間に空間（S）が形成され、上記空気供給機構（80）は、上記空間（S）に連通する空気供給路（81）と、該空気供給路（81）に設けられる空気ポンプ（82）とを含むことを特徴とする。 In a fourth aspect based on the third aspect, the insulating member (71) includes a space (S) between the electrode in the accommodating portion (72, 73) and the accommodating portion (72, 73). The air supply mechanism (80) includes an air supply path (81) communicating with the space (S) and an air pump (82) provided in the air supply path (81). And
第４の発明では、空気ポンプ（82）で搬送された空気が、空気供給路（81）を通じて空間（S）へ供給される。このため、本発明では、絶縁部材（71）の収容部（72,73）の空間（S）も空気で満たされ易くなる。その結果、電極対（64,65）の間のジュール熱が、空間（S）内の水の気化に消費されてしまうことを未然に回避できる。 In 4th invention, the air conveyed by the air pump (82) is supplied to space (S) through an air supply path (81). For this reason, in this invention, it becomes easy to fill the space (S) of the accommodating part (72,73) of an insulating member (71) with air. As a result, it is possible to prevent the Joule heat between the electrode pair (64, 65) from being consumed for the vaporization of the water in the space (S).
第５の発明では、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記絶縁部材（71）には、複数の上記開口（74）が形成され、上記複数の開口（74）のそれぞれに、上記気体相（B）が形成されることを特徴とする。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the insulating member (71) includes a plurality of the openings (74), and each of the plurality of openings (74) includes: The gas phase (B) is formed.
第５の発明では、絶縁部材（71）に複数の開口（74）が形成され、各開口（74）が対応する気体相（B）によって覆われる。このため、本発明では、各開口（74）の気体相（B）付近でそれぞれストリーマ放電が行われる。 In the fifth invention, a plurality of openings (74) are formed in the insulating member (71), and each opening (74) is covered with the corresponding gas phase (B). For this reason, in the present invention, streamer discharge is performed in the vicinity of the gas phase (B) of each opening (74).
本発明では、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。 In the present invention, streamer discharge is performed using the DC power supply (70), so that the power supply unit can be simplified, reduced in cost, and reduced in size compared with, for example, a pulse power supply. Moreover, when a pulse power supply is used, the shock wave and noise which generate | occur | produce in water with discharge will become large. On the other hand, when a DC power source (70) is used, such shock waves and noise can be reduced.
また、本発明では、電極対（64,65）の一方の電極（64）を絶縁部材（71）の収容部（72,73）で覆い、更に電極対（64,65）の間の電流経路を形成する開口（74）を気体相（B）によって覆うようにしている。これにより、本発明では、電極対（64,65）の間での漏れ電流を最小限に抑えることができるため、直流電源（70）を用いても気体相（B）付近で安定したストリーマ放電を行うことができる。従って、気体相（B）付近では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素を安定して生成でき、例えばこれらの成分を水の浄化に利用することができる。 In the present invention, one electrode (64) of the electrode pair (64, 65) is covered with the accommodating portion (72, 73) of the insulating member (71), and the current path between the electrode pair (64, 65). The opening (74) that forms the layer is covered with the gas phase (B). As a result, in the present invention, since the leakage current between the electrode pair (64, 65) can be minimized, the streamer discharge stable in the vicinity of the gas phase (B) even when the DC power supply (70) is used. It can be performed. Therefore, in the vicinity of the gas phase (B), active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide can be stably generated. For example, these components can be used for water purification.
第２の発明では、電極対（64,65）の間の電流経路のジュール熱を利用して、開口（74）内に気体相（B）を形成するようにしている。このため、気体相（B）を形成するための特別な機器を設ける必要がないため、装置構造の簡素化を図ることができる。 In the second invention, the gas phase (B) is formed in the opening (74) by using Joule heat in the current path between the electrode pair (64, 65). For this reason, since it is not necessary to provide a special apparatus for forming the gas phase (B), the structure of the apparatus can be simplified.
第３の発明では、空気供給機構（80）によって気体相（B）に空気を供給することで、気体相（B）を形成するようにしている。このため、気体相（B）の生成にジュール熱が消費されることがないため、電力消費量を低減できる。 In the third invention, the gas phase (B) is formed by supplying air to the gas phase (B) by the air supply mechanism (80). For this reason, since Joule heat is not consumed for the production | generation of a gas phase (B), power consumption can be reduced.
第４の発明では、絶縁部材（71）の収容部（72,73）の空間（S）にも空気を供給することで、空間（S）内にも気体相を形成できる。これにより、空間（S）内において、ジュール熱によって水が気化されることを抑制でき、電力消費量を低減できる。また、空間（S）内を空気で満たすようにすると、この空間（S）においてもストリーマ放電を行うことができる。その結果、空間（S）では、放電に伴ってイオン風を生成できるため、このイオン風を利用して活性種や過酸化水素等の拡散を促すことができる。 In 4th invention, a gas phase can be formed also in space (S) by supplying air also to the space (S) of the accommodating part (72,73) of an insulating member (71). Thereby, in a space (S), it can suppress that water is vaporized by Joule heat, and can reduce power consumption. Further, when the space (S) is filled with air, streamer discharge can be performed also in this space (S). As a result, in the space (S), an ionic wind can be generated along with the discharge, so that diffusion of active species, hydrogen peroxide, and the like can be promoted using the ionic wind.
第５の発明では、複数の開口（74）の各気相部（B）付近でそれぞれストリーマ放電を行うことができる。従って、ストリーマ放電に伴って生成される活性種等を広範囲且つ多量に生成できる。 In the fifth aspect of the invention, streamer discharge can be performed in the vicinity of each gas phase portion (B) of the plurality of openings (74). Accordingly, it is possible to generate a wide range and a large amount of active species generated with streamer discharge.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る放電ユニット（62）は、給湯システム（10）に搭載されている。まず、給湯システム（10）の全体構成について、図１を参照しながら説明する。給湯システム（10）は、浴槽（U1）やシャワー（U2）へ温水を供給するシステムである。給湯システム（10）は、いわゆるヒートポンプ式の給湯器であり、熱源ユニット（30）と給湯ユニット（40）とを有している。
Embodiment 1 of the Invention
The discharge unit (62) according to Embodiment 1 of the present invention is mounted on the hot water supply system (10). First, the overall configuration of the hot water supply system (10) will be described with reference to FIG. The hot water supply system (10) is a system that supplies hot water to the bathtub (U1) and the shower (U2). The hot water supply system (10) is a so-called heat pump type hot water heater, and includes a heat source unit (30) and a hot water supply unit (40).
熱源ユニット（30）は、圧縮機（31）と加熱熱交換器（32）と膨張弁（33）と室外熱交換器（34）とを備えている。熱源ユニット（30）では、圧縮機（31）、加熱熱交換器（32）、膨張弁（33）、及び室外熱交換器（34）が冷媒配管を介して順に接続され、閉回路となる冷媒回路（11）が構成される。冷媒回路（11）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。 The heat source unit (30) includes a compressor (31), a heating heat exchanger (32), an expansion valve (33), and an outdoor heat exchanger (34). In the heat source unit (30), a compressor (31), a heating heat exchanger (32), an expansion valve (33), and an outdoor heat exchanger (34) are connected in order via a refrigerant pipe to form a closed circuit refrigerant A circuit (11) is configured. The refrigerant circuit (11) is filled with carbon dioxide as a refrigerant.
加熱熱交換器（32）は、一次側伝熱部（32a）と二次側伝熱部（32b）とを有している。一次側伝熱部（32a）は、圧縮機（31）と膨張弁（33）との間の高圧ラインに接続されている。二次側伝熱部（32b）は、給湯ユニット（40）側の第１循環流路（13）に接続されている。加熱熱交換器（32）では、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒と、二次側伝熱部（32b）を流れる水とが熱交換する。室外熱交換器（34）の近傍には、ファン（35）が設けられている。室外熱交換器（34）では、その内部を流れる冷媒と、ファン（35）が送風する室外空気とが熱交換する。 The heating heat exchanger (32) includes a primary heat transfer section (32a) and a secondary heat transfer section (32b). The primary heat transfer section (32a) is connected to a high-pressure line between the compressor (31) and the expansion valve (33). The secondary heat transfer section (32b) is connected to the first circulation channel (13) on the hot water supply unit (40) side. In the heating heat exchanger (32), the refrigerant flowing through the primary side heat transfer section (32a) and the water flowing through the secondary side heat transfer section (32b) exchange heat. A fan (35) is provided in the vicinity of the outdoor heat exchanger (34). In the outdoor heat exchanger (34), heat is exchanged between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger (34) and the outdoor air blown by the fan (35).
冷媒回路（11）では、圧縮機（31）が運転されて冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。即ち、冷媒回路（11）では、圧縮機（31）で圧縮された冷媒が、一次側伝熱部（32a）で放熱し、膨張弁（33）で減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器（34）で蒸発し、圧縮機（31）に吸入される。この冷凍サイクルは、冷媒としての二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する、いわゆる超臨界サイクルである。 In the refrigerant circuit (11), the compressor (31) is operated and the refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. That is, in the refrigerant circuit (11), the refrigerant compressed by the compressor (31) radiates heat at the primary side heat transfer section (32a) and is decompressed by the expansion valve (33). The decompressed refrigerant evaporates in the outdoor heat exchanger (34) and is sucked into the compressor (31). This refrigeration cycle is a so-called supercritical cycle in which carbon dioxide as a refrigerant is compressed to a critical pressure or higher.
給湯ユニット（40）は、給湯タンク（41）と内部熱交換器（42）とを備えている。 The hot water supply unit (40) includes a hot water supply tank (41) and an internal heat exchanger (42).
給湯タンク（41）は、縦長の円筒状の密閉容器で構成されている。給湯タンク（41）には、円筒形の周壁部（41a）と、周壁部（41a）の上側を閉塞する頂壁部（41b）と、周壁部（41a）の下側を閉塞する底壁部（41c）とが形成されている。給湯タンク（41）には、第１循環流路（13）と第２循環流路（14）と供給流路（15）とが接続されている。また、給湯タンク（41）には、該給湯タンク（41）内へ水道水を適宜補給する、給水路（20）も接続されている。これらの流路（13,14,15,20）は、給湯タンク（41）と連通する水流路（12）を構成している。 The hot water supply tank (41) is composed of a vertically long cylindrical sealed container. The hot water supply tank (41) includes a cylindrical peripheral wall (41a), a top wall (41b) that closes the upper side of the peripheral wall (41a), and a bottom wall that closes the lower side of the peripheral wall (41a) (41c) is formed. A first circulation channel (13), a second circulation channel (14), and a supply channel (15) are connected to the hot water supply tank (41). The hot water supply tank (41) is also connected with a water supply channel (20) for appropriately supplying tap water into the hot water supply tank (41). These flow paths (13, 14, 15, 20) constitute a water flow path (12) communicating with the hot water supply tank (41).
第１循環流路（13）の始端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の下部に接続され、給湯タンク（41）内の底壁部（41c）寄りに開口している。第１循環流路（13）の終端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の上部に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。第１循環流路（13）には、第１ポンプ（43）が設けられている。第１ポンプ（43）は、第１循環流路（13）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。第１循環流路（13）には、第１ポンプ（43）の下流側に二次側伝熱部（32b）が接続されている。 The starting end of the first circulation channel (13) is connected to the lower part of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the bottom wall (41c) in the hot water supply tank (41). The terminal end of the first circulation channel (13) is connected to the upper portion of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). A first pump (43) is provided in the first circulation channel (13). A 1st pump (43) is a conveyance mechanism which conveys water from the start end side of a 1st circulation flow path (13) to the terminal end direction (direction shown by the arrow of FIG. 1). A secondary heat transfer section (32b) is connected to the first circulation channel (13) on the downstream side of the first pump (43).
第２循環流路（14）の始端は、給湯タンク（41）の周壁部（41a）の下部に接続され、給湯タンク（41）内の底壁部（41c）寄りに開口している。第２循環流路（14）の終端は、給湯タンク（41）の頂壁部（41b）に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。第２循環流路（14）には、第２ポンプ（44）が設けられている。第２ポンプ（44）は、第２循環流路（14）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。第２循環流路（14）には、第２ポンプ（44）の下流側に内部熱交換器（42）の第１伝熱管（42a）が接続されている。 The starting end of the second circulation channel (14) is connected to the lower portion of the peripheral wall (41a) of the hot water supply tank (41) and opens toward the bottom wall (41c) in the hot water supply tank (41). The end of the second circulation channel (14) is connected to the top wall (41b) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). A second pump (44) is provided in the second circulation channel (14). A 2nd pump (44) is a conveyance mechanism which conveys water from the start end side of a 2nd circulation flow path (14) to the terminal end direction (direction shown by the arrow of FIG. 1). The first heat transfer pipe (42a) of the internal heat exchanger (42) is connected to the second circulation channel (14) on the downstream side of the second pump (44).
内部熱交換器（42）は、第１伝熱管（42a）と第２伝熱管（42b）とを有している。第１伝熱管（42a）は、第２循環流路（14）に接続されている。第２伝熱管（42b）は、供給流路（15）の第３循環流路（16）に接続されている。 The internal heat exchanger (42) has a first heat transfer tube (42a) and a second heat transfer tube (42b). The first heat transfer tube (42a) is connected to the second circulation channel (14). The second heat transfer tube (42b) is connected to the third circulation channel (16) of the supply channel (15).
供給流路（15）は、主供給路（17）、第１分岐路（18）、第２分岐路（19）、及び第３循環流路（16）を含んでいる。 The supply channel (15) includes a main supply channel (17), a first branch channel (18), a second branch channel (19), and a third circulation channel (16).
主供給路（17）の始端は給湯タンク（41）の頂壁部（41b）に接続され、給湯タンク（41）内の頂壁部（41b）寄りに開口している。主供給路（17）の終端側は、第１分岐路（18）と第２分岐路（19）とに分岐している。主供給路（17）には、第３ポンプ（45）が設けられている。第３ポンプ（45）は、主供給路（17）の始端側から終端側の方向（図１の矢印で示す方向）へ水を搬送する搬送機構である。 The starting end of the main supply path (17) is connected to the top wall (41b) of the hot water supply tank (41) and opens toward the top wall (41b) in the hot water supply tank (41). The terminal end side of the main supply path (17) branches into a first branch path (18) and a second branch path (19). A third pump (45) is provided in the main supply path (17). A 3rd pump (45) is a conveyance mechanism which conveys water to the direction (direction shown by the arrow of FIG. 1) of the main supply path (17) from the starting end side to the terminal end side.
第１分岐路（18）の終端は、第３循環流路（16）を介して浴槽（U1）と連通している。つまり、第１分岐路（18）は、浴槽（U1）側へ温水を供給するための浴槽側供給路を構成している。第１分岐路（18）には、第１開閉弁（46）が設けられている。第２分岐路（19）の終端は、シャワー（U2）と接続している。つまり、第２分岐路（19）は、シャワー（U2）へ温水を供給するシャワー側供給路を構成している。第２分岐路（19）には、第２開閉弁（47）が設けられている。 The terminal end of the first branch channel (18) communicates with the bathtub (U1) through the third circulation channel (16). That is, the 1st branch channel (18) comprises the bathtub side supply path for supplying warm water to the bathtub (U1) side. The first branch path (18) is provided with a first on-off valve (46). The end of the second branch (19) is connected to the shower (U2). That is, the second branch channel (19) constitutes a shower side supply channel that supplies hot water to the shower (U2). The second branch passage (19) is provided with a second on-off valve (47).
第３循環流路（16）は、浴槽（U1）内の水を循環させる浴槽循環流路を構成している。第３循環流路（16）は、供給循環路（16a）と返送循環路（16b）とを有している。供給循環路（16a）の流出端は、浴槽（U1）の内部における上方寄りに開口している。返送循環路（16b）の流入端は、浴槽（U1）の内部における下方寄りに開口している。供給循環路（16a）には、第４ポンプ（48）が設けられている。第４ポンプ（48）は、主供給路（17）側の水、又は返送循環路（16b）側の水を浴槽（U1）内へ供給する搬送機構である。返送循環路（16b）には、内部熱交換器（42）の第２伝熱管（42b）が接続され、該第２伝熱管（42b）の下流側に第３開閉弁（49）が設けられている。 The 3rd circulation channel (16) constitutes the bathtub circulation channel which circulates the water in bathtub (U1). The third circulation channel (16) has a supply circuit (16a) and a return circuit (16b). The outflow end of the supply circuit (16a) opens toward the upper side in the bathtub (U1). The inflow end of the return circuit (16b) opens toward the lower side in the bathtub (U1). A fourth pump (48) is provided in the supply circuit (16a). The fourth pump (48) is a transport mechanism that supplies water on the main supply path (17) side or water on the return circulation path (16b) side into the bathtub (U1). A second heat transfer pipe (42b) of the internal heat exchanger (42) is connected to the return circuit (16b), and a third on-off valve (49) is provided downstream of the second heat transfer pipe (42b). ing.
内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水と、第２伝熱管（42b）を流れる水とが熱交換する。給湯ユニット（40）では、返送循環路（16b）を流れる水と比較すると、第２循環流路（14）を流れる水の温度の方が高くなる。このため、内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水へ付与される。つまり、第２伝熱管（42b）は、第３循環流路（16）を流れる水を加熱する加熱部を構成している。 In the internal heat exchanger (42), the water flowing through the first heat transfer tube (42a) and the water flowing through the second heat transfer tube (42b) exchange heat. In the hot water supply unit (40), the temperature of the water flowing through the second circulation channel (14) is higher than that of the water flowing through the return circulation channel (16b). For this reason, in an internal heat exchanger (42), the heat of the water which flows through a 1st heat exchanger tube (42a) is provided to the water which flows through a 2nd heat exchanger tube (42b). That is, the 2nd heat exchanger tube (42b) comprises the heating part which heats the water which flows through the 3rd circulation channel (16).
〈水浄化ユニットの詳細構造〉
給湯システム（10）は、水浄化ユニット（60）を備えている。水浄化ユニット（60）は、水中でのストリーマ放電によって水中に過酸化水素等の浄化成分を生成し、この浄化成分によって水の浄化を行うものである。水浄化ユニット（60）は、水浄化タンク（61）と放電ユニット（62）とを有している（図２を参照）。
<Detailed structure of water purification unit>
The hot water supply system (10) includes a water purification unit (60). The water purification unit (60) generates a purification component such as hydrogen peroxide in water by a streamer discharge in water, and purifies water by this purification component. The water purification unit (60) has a water purification tank (61) and a discharge unit (62) (see FIG. 2).
水浄化タンク（61）は、水流路（12）の水が流入する水浄化流路を構成している。本実施形態の水浄化タンク（61）は、密閉型の容器状に形成され、第３循環流路（16）に接続されている。具体的に、水浄化タンク（61）には、流入管（51）及び流出管（52）が接続され、これらの配管（51,52）が供給循環路（16a）と繋がっている。即ち、水浄化タンク（61）は、第３循環流路（16）において、加熱部である第２伝熱管（42b）の下流側に配設されている。流入管（51）と流出管（52）とは、銅管で構成されている。流入管（51）は、その内壁から銅イオンを生成することで、水浄化タンク（61）に銅イオンを供給するイオン供給部を構成している。 The water purification tank (61) constitutes a water purification channel into which water from the water channel (12) flows. The water purification tank (61) of the present embodiment is formed in a sealed container shape and is connected to the third circulation channel (16). Specifically, the inflow pipe (51) and the outflow pipe (52) are connected to the water purification tank (61), and these pipes (51, 52) are connected to the supply circuit (16a). That is, the water purification tank (61) is disposed downstream of the second heat transfer tube (42b), which is a heating unit, in the third circulation channel (16). The inflow pipe (51) and the outflow pipe (52) are made of copper pipes. The inflow pipe (51) forms an ion supply unit that supplies copper ions to the water purification tank (61) by generating copper ions from the inner wall thereof.
放電ユニット（62）は、水中でストリーマ放電を行うための水中放電装置を構成している。放電ユニット（62）は、放電電極（64）及び対向電極（65）とからなる電極対（64,65）と、この電極対（64,65）に電圧を印加する電源部（70）と、放電電極（64）を内部に収容する絶縁ケーシング（71）とを備えている。 The discharge unit (62) constitutes an underwater discharge device for performing streamer discharge in water. The discharge unit (62) includes an electrode pair (64, 65) including a discharge electrode (64) and a counter electrode (65), and a power supply unit (70) for applying a voltage to the electrode pair (64, 65). And an insulating casing (71) for accommodating the discharge electrode (64) therein.
電極対（64,65）は、水中でストリーマ放電を生起するためのものである。放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に配置されている。放電電極（64）は、上下に扁平な板状に形成されている。放電電極（64）は、電源部（70）の正極側に接続されている。放電電極（64）は、例えばステンレス、銅等の導電性の金属材料で構成されている。 The electrode pair (64, 65) is for generating a streamer discharge in water. The discharge electrode (64) is disposed inside the insulating casing (71). The discharge electrode (64) is formed in a flat plate shape up and down. The discharge electrode (64) is connected to the positive electrode side of the power supply unit (70). The discharge electrode (64) is made of a conductive metal material such as stainless steel or copper.
対向電極（65）は、絶縁ケーシング（71）の外部に配置されている。対向電極（65）は、放電電極（64）の上方に設けられている。対向電極（65）は、上下に扁平な板状であって、且つ上下に複数の貫通孔（66）を有するメッシュ形状ないしパンチングメタル形状に構成されている。対向電極（65）は、放電電極（64）と略平行に配設されている。対向電極（65）は、電源部（70）の負極側に接続されている。対向電極（65）は、例えばステンレス、真鍮等の導電性の金属材料で構成されている。 The counter electrode (65) is disposed outside the insulating casing (71). The counter electrode (65) is provided above the discharge electrode (64). The counter electrode (65) has a flat plate shape in the vertical direction, and is configured in a mesh shape or a punching metal shape having a plurality of through holes (66) in the vertical direction. The counter electrode (65) is disposed substantially parallel to the discharge electrode (64). The counter electrode (65) is connected to the negative electrode side of the power supply unit (70). The counter electrode (65) is made of a conductive metal material such as stainless steel or brass.
電源部（70）は、電極対（64,65）に所定の直流電圧を印加する直流電源で構成されている。即ち、電源部（70）は、電極対（64,65）に対して瞬時的に高電圧を繰り返し印加するようなパルス電源ではなく、電極対（64,65）に対して常に数キロボルトの直流電圧を印加する。電源部（70）のうち、対向電極（65）が接続される負極側は、アースと接続されている。また、電源部（70）には、電極対（64,65）の放電電力を一定に制御する定電力制御部が設けられている（図示省略）。 The power supply unit (70) is constituted by a DC power supply that applies a predetermined DC voltage to the electrode pair (64, 65). That is, the power supply unit (70) is not a pulse power supply that repeatedly applies a high voltage instantaneously to the electrode pair (64, 65), but is always a few kilovolts of direct current to the electrode pair (64, 65). Apply voltage. Of the power supply unit (70), the negative electrode side to which the counter electrode (65) is connected is connected to the ground. The power supply unit (70) is provided with a constant power control unit (not shown) that controls the discharge power of the electrode pair (64, 65) to be constant.
絶縁ケーシング（71）は、水浄化タンク（61）の底部に設置されている。絶縁ケーシング（71）は、例えばセラミックス等の絶縁材料で構成されている。絶縁ケーシング（71）は、一面（上面）が開放された容器状のケース本体（72）と、該ケース本体（72）の上方の開放部を閉塞する板状の蓋部（73）とを有している。ケース本体（72）及び蓋部（73）は、放電電極（64）を内部に収容する収容部を構成している。 The insulating casing (71) is installed at the bottom of the water purification tank (61). The insulating casing (71) is made of an insulating material such as ceramics. The insulating casing (71) has a container-like case body (72) whose one surface (upper surface) is open, and a plate-like lid (73) that closes the open portion above the case body (72). is doing. The case main body (72) and the lid part (73) constitute an accommodating part for accommodating the discharge electrode (64) therein.
ケース本体（72）は、角型筒状の側壁部（72a）と、該側壁部（72a）の底面を閉塞する底部（72b）とを有している。放電電極（64）は、底部（72b）の上側に敷設されている。絶縁ケーシング（71）では、蓋部（73）と底部（72b）との間の上下方向の距離が、放電電極（64）の厚さよりも長くなっている。つまり、放電電極（64）と蓋部（73）との間には、所定の間隔が確保されている。これにより、絶縁ケーシング（71）の内部では、放電電極（64）とケース本体（72）と蓋部（73）との間に空間（S）が形成される。 The case body (72) has a square cylindrical side wall (72a) and a bottom (72b) that closes the bottom of the side wall (72a). The discharge electrode (64) is laid on the upper side of the bottom (72b). In the insulating casing (71), the vertical distance between the lid (73) and the bottom (72b) is longer than the thickness of the discharge electrode (64). That is, a predetermined interval is ensured between the discharge electrode (64) and the lid (73). Thereby, a space (S) is formed between the discharge electrode (64), the case main body (72), and the lid portion (73) inside the insulating casing (71).
図２及び図３に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）には、該蓋部（73）を厚さ方向に貫通する１つの開口（74）が形成されている。この開口（74）により、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電界の形成が許容されている。蓋部（73）の開口（74）の内径は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。以上のような開口（74）は、電極対（64,65）の間の電流経路の電流密度を上昇させる電流密度集中部を構成する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lid (73) of the insulating casing (71) is formed with one opening (74) penetrating the lid (73) in the thickness direction. This opening (74) allows the formation of an electric field between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). The inner diameter of the opening (74) of the lid (73) is preferably 0.02 mm or more and 0.5 mm or less. The opening (74) as described above constitutes a current density concentration portion that increases the current density of the current path between the electrode pair (64, 65).
以上のように、絶縁ケーシング（71）は、電極対（64,65）のうちの一方の電極（放電電極（64））のみを内部に収容し、且つ電流密度集中部としての開口（74）を有する絶縁部材を構成している。 As described above, the insulating casing (71) accommodates only one electrode (discharge electrode (64)) of the electrode pair (64, 65) inside, and the opening (74) as a current density concentration portion. The insulating member which has this is comprised.
加えて、絶縁ケーシング（71）の開口（74）内では、電流経路の電流密度が上昇することで、水がジュール熱によって気化して気泡（B）が形成される。つまり、絶縁ケーシング（71）の開口（74）は、該開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成する気相形成部として機能する。 In addition, in the opening (74) of the insulating casing (71), the current density of the current path increases, so that water is vaporized by Joule heat and bubbles (B) are formed. That is, the opening (74) of the insulating casing (71) functions as a gas phase forming part that forms bubbles (B) as a gas phase part in the opening (74).
−給湯システムの運転動作−
給湯システム（10）の基本的な運転動作について図１を参照しながら説明する。この給湯システム（10）では、浴槽内へ温水を供給する「給湯運転」と、浴槽内の水を循環させながら加熱する「追い焚き運転」とが行われる。
-Operation of hot water supply system-
The basic operation of the hot water supply system (10) will be described with reference to FIG. In this hot water supply system (10), “hot water supply operation” for supplying hot water into the bathtub and “reheating operation” for heating while circulating the water in the bathtub are performed.
〈給湯運転〉
給湯運転では、熱源ユニット（30）の圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）で冷凍サイクルが行われる。給湯ユニット（40）では、第１ポンプ（43）及び第３ポンプ（45）が運転され、第２ポンプ（44）及び第４ポンプ（48）が停止状態となる。また、第１開閉弁（46）、第２開閉弁（47）が開放状態となり、第３開閉弁（49）は閉鎖状態となる。
<Hot-water supply operation>
In the hot water supply operation, the compressor (31) of the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (11). In the hot water supply unit (40), the first pump (43) and the third pump (45) are operated, and the second pump (44) and the fourth pump (48) are stopped. Further, the first on-off valve (46) and the second on-off valve (47) are opened, and the third on-off valve (49) is closed.
第１ポンプ（43）が運転されると、給湯タンク（41）内の水が第１循環流路（13）へ流出する。この水は、加熱熱交換器（32）の二次側伝熱部（32b）を流れる。加熱熱交換器（32）では、一次側伝熱部（32a）を流れる冷媒の熱が、二次側伝熱部（32b）を流れる水へ放出され、この水が所定温度まで加熱される。加熱された水は、第１循環流路（13）を経由して給湯タンク（41）内に流入する。これにより、給湯タンク（41）内部には、所定温度の温水が蓄えられる。 When the first pump (43) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows out to the first circulation channel (13). This water flows through the secondary heat transfer section (32b) of the heating heat exchanger (32). In the heating heat exchanger (32), the heat of the refrigerant flowing through the primary heat transfer section (32a) is released to the water flowing through the secondary heat transfer section (32b), and this water is heated to a predetermined temperature. The heated water flows into the hot water supply tank (41) via the first circulation channel (13). Thereby, warm water of a predetermined temperature is stored in the hot water supply tank (41).
第３ポンプ（45）が運転されると、給湯タンク（41）内の水（温水）は、主供給路（17）に流出し、第１分岐路（18）と第２分岐路（19）とに分流する。第１分岐路（18）を流れた水は、第３循環流路（16）の供給循環路（16a）に流入する。この水は、水浄化タンク（61）を通過した後、浴槽（U1）内へ放出される。これにより、浴槽（U1）内に所定温度の温水が供給される。一方、第２分岐路（19）を流れた水は、シャワー（U2）側に供給される。 When the third pump (45) is operated, the water (hot water) in the hot water supply tank (41) flows out to the main supply channel (17), and the first branch channel (18) and the second branch channel (19). Divide into and. The water that has flowed through the first branch passage (18) flows into the supply circulation passage (16a) of the third circulation passage (16). This water is discharged into the bathtub (U1) after passing through the water purification tank (61). Thereby, the warm water of predetermined temperature is supplied in the bathtub (U1). On the other hand, the water that has flowed through the second branch path (19) is supplied to the shower (U2) side.
〈追い焚き運転〉
追い焚き運転では、熱源ユニット（30）の圧縮機（31）が運転され、冷媒回路（11）で冷凍サイクルが行われる。給湯ユニット（40）では、第１ポンプ（43）、第２ポンプ（44）、及び第４ポンプ（48）が運転される。また、第１開閉弁（46）が閉鎖状態となり、第２開閉弁（47）及び第３開閉弁（49）が開放状態となる。
<Frail driving>
In the reheating operation, the compressor (31) of the heat source unit (30) is operated, and the refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (11). In the hot water supply unit (40), the first pump (43), the second pump (44), and the fourth pump (48) are operated. Further, the first on-off valve (46) is in a closed state, and the second on-off valve (47) and the third on-off valve (49) are in an open state.
第１ポンプ（43）が運転されると、給湯タンク（41）内の水が第１循環流路（13）を流れる。これにより、第１循環流路（13）の水は、加熱熱交換器（32）で加熱されて給湯タンク（41）へ返送される。 When the first pump (43) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows through the first circulation channel (13). Thus, the water in the first circulation channel (13) is heated by the heating heat exchanger (32) and returned to the hot water supply tank (41).
第２ポンプ（44）が運転されると、給湯タンク（41）内の水は、第２循環流路（14）へ流出する。この水は、内部熱交換器（42）の第１伝熱管（42a）を流れる。内部熱交換器（42）では、第１伝熱管（42a）を流れる水の熱が、第２伝熱管（42b）を流れる水へ放出される。第１伝熱管（42a）で放熱した水は、第２循環流路（14）を経由して給湯タンク（41）内に流入する。 When the second pump (44) is operated, the water in the hot water supply tank (41) flows out to the second circulation channel (14). This water flows through the first heat transfer tube (42a) of the internal heat exchanger (42). In the internal heat exchanger (42), the heat of the water flowing through the first heat transfer tube (42a) is released to the water flowing through the second heat transfer tube (42b). The water radiated by the first heat transfer pipe (42a) flows into the hot water supply tank (41) via the second circulation channel (14).
第４ポンプ（48）が運転されると、浴槽（U1）の水は第３循環流路（16）の返送循環路（16b）へ吸い込まれる。返送循環路（16b）を流れた水は、内部熱交換器（42）で加熱された後、水浄化タンク（61）を通過して浴槽（U1）へ供給される。これにより、浴槽（U1）内の水の温度が徐々に高くなっていく。 When the fourth pump (48) is operated, the water in the bathtub (U1) is sucked into the return circuit (16b) of the third circuit (16). The water flowing through the return circuit (16b) is heated by the internal heat exchanger (42), then passes through the water purification tank (61) and is supplied to the bathtub (U1). Thereby, the temperature of the water in the bathtub (U1) gradually increases.
−水浄化ユニットの運転動作−
本実施形態の給湯システム（10）では、水浄化ユニット（60）が運転されることで、水流路（12）を流れる水の浄化がなされる。このような水浄化ユニット（60）による水の浄化動作について詳細に説明する。なお、この水浄化動作は、上述した「給湯運転」や「追い焚き運転」時に実行される。
-Operation of water purification unit-
In the hot water supply system (10) of the present embodiment, the water purification unit (60) is operated to purify the water flowing through the water flow path (12). The water purification operation by such a water purification unit (60) will be described in detail. This water purification operation is executed during the above-described “hot water supply operation” and “reheating operation”.
水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、図２に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、電極対（64,65）の間に電界が形成される。放電電極（64）の周囲は、絶縁ケーシング（71）で覆われている。このため、電極対（64,65）の間での漏れ電流が抑制されるとともに、開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇した状態となる。 At the start of operation of the water purification unit (60), as shown in FIG. 2, the space (S) in the insulating casing (71) is in a flooded state. When a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), an electric field is formed between the electrode pair (64, 65). The periphery of the discharge electrode (64) is covered with an insulating casing (71). For this reason, the leakage current between the electrode pair (64, 65) is suppressed, and the current density of the current path in the opening (74) is increased.
開口（74）内の電流経路の電流密度が上昇すると、開口（74）内のジュール熱が大きくなる。その結果、絶縁ケーシング（71）では、開口（74）の近傍において、水の気化が促進されて気体相としての気泡（B）が形成される。この気泡（B）は、図４に示すように、開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、対向電極（65）に導通する負極側の水と、正極側の放電電極（64）との間に気泡（B）が介在する。従って、この状態では、気泡（B）が、放電電極（64）と対向電極（65）との間での水を介した導電を阻止する抵抗として機能する。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の漏れ電流が抑制され、電極対（64,65）間では、所望とする電位差が保たれることになる。すると、気泡（B）内では、絶縁破壊に伴いストリーマ放電が発生する。 When the current density of the current path in the opening (74) increases, the Joule heat in the opening (74) increases. As a result, in the insulating casing (71), the vaporization of water is promoted in the vicinity of the opening (74), and bubbles (B) as a gas phase are formed. As shown in FIG. 4, the bubbles (B) cover almost the entire area of the opening (74), and are formed between the water on the negative electrode side conducting to the counter electrode (65) and the discharge electrode (64) on the positive electrode side. Air bubbles (B) are interposed between them. Therefore, in this state, the bubble (B) functions as a resistance that prevents conduction through water between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65). Thereby, the leakage current between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) is suppressed, and a desired potential difference is maintained between the electrode pair (64, 65). Then, streamer discharge is generated in the bubble (B) due to dielectric breakdown.
以上のようにして、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、水浄化タンク（61）内の水中では、水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素等が生成される。水酸ラジカル等の活性種や過酸化水素は、ストリーマ放電に伴う熱によって水浄化タンク（61）内を対流する。これにより、水中での活性種や過酸化水素の拡散が促される。また、気泡（B）でストリーマ放電が行われると、このストリーマ放電に伴ってこの気泡（B）でイオン風を生成し易くなる。よって、水浄化タンク（61）内では、このイオン風を利用して、活性種や過酸化水素の拡散効果を更に向上できる。 As described above, when streamer discharge is performed with the bubbles (B), active species such as hydroxyl radicals, hydrogen peroxide, and the like are generated in the water in the water purification tank (61). Active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are convected in the water purification tank (61) by the heat accompanying the streamer discharge. This promotes diffusion of active species and hydrogen peroxide in water. Further, when streamer discharge is performed with the bubbles (B), an ion wind is easily generated with the bubbles (B) along with the streamer discharge. Therefore, in the water purification tank (61), the diffusion effect of active species and hydrogen peroxide can be further improved by using this ion wind.
また、上述したように、水浄化タンク（61）には、流入管（51）から溶出した銅イオンが供給される。過酸化水素と銅イオンの存在下では、フェントン反応により、銅イオンが触媒的に作用して水酸ラジカルの生成が促進される。これにより、水酸ラジカルによる水の浄化効率が向上する。加えて、銅イオンは菌の繁殖を抑制する効果があるため、水中での殺菌作用も高くなる。 Further, as described above, the copper ion eluted from the inflow pipe (51) is supplied to the water purification tank (61). In the presence of hydrogen peroxide and copper ions, copper ions act catalytically by the Fenton reaction to promote the generation of hydroxyl radicals. Thereby, the purification efficiency of the water by a hydroxyl radical improves. In addition, since copper ions have the effect of suppressing the growth of bacteria, the bactericidal action in water also increases.
以上のようにして、水中に拡散した水酸ラジカル等の活性種は、水中に含まれる被処理成分（例えばアンモニア等）を酸化分解して水の浄化に利用される。また、水中に拡散した過酸化水素は、水の殺菌に利用される。「給湯運転」や「追い焚き運転」では、このような水浄化動作が適宜実行され、浄化された水が浴槽（U1）に供給される。これにより、本実施形態の給湯システム（10）では、浴槽（U1）内の清浄度が保たれる。 As described above, active species such as hydroxyl radicals diffused in water are used to purify water by oxidizing and decomposing components to be treated (for example, ammonia) contained in water. In addition, hydrogen peroxide diffused in water is used for water sterilization. In the “hot water supply operation” and the “reheating operation”, such a water purification operation is appropriately executed, and the purified water is supplied to the bathtub (U1). Thereby, in the hot water supply system (10) of this embodiment, the cleanliness in the bathtub (U1) is maintained.
−実施形態１の効果−
実施形態１では、直流電源（70）を用いてストリーマ放電を行っているので、例えばパルス電源と比較して、電源部の簡素化、低コスト化、小型化を図ることができる。また、パルス電源を用いると、放電に伴って水中で発生する衝撃波や騒音が大きくなってしまう。これに対し、直流電源（70）を用いると、このような衝撃波や騒音も低減できる。
-Effect of Embodiment 1-
In the first embodiment, since the streamer discharge is performed using the DC power supply (70), the power supply unit can be simplified, reduced in cost, and reduced in size as compared with, for example, a pulse power supply. Moreover, when a pulse power supply is used, the shock wave and noise which generate | occur | produce in water with discharge will become large. On the other hand, when a DC power source (70) is used, such shock waves and noise can be reduced.
実施形態１では、放電電極（64）を絶縁ケーシング（71）で収容し、電極対（64,65）の電流経路を形成する開口（74）を気泡（B）で覆うようにしている。これにより、電極対（64,65）の間では、漏れ電流を最小限に抑えることができる。従って、直流電源（70）で常に所定の直流電圧を電極対（64,65）に印加する構成であっても、気泡（B）の近傍で安定したストリーマ放電を行うことができる。その結果、気泡（B）付近では、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素を安定して生成でき、水の浄化効率を向上できる。 In the first embodiment, the discharge electrode (64) is accommodated in the insulating casing (71), and the opening (74) forming the current path of the electrode pair (64, 65) is covered with the bubbles (B). Thereby, a leakage current can be minimized between the electrode pair (64, 65). Therefore, even if the DC power supply (70) is configured to always apply a predetermined DC voltage to the electrode pair (64, 65), stable streamer discharge can be performed in the vicinity of the bubble (B). As a result, in the vicinity of the bubbles (B), active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide can be stably generated, and the purification efficiency of water can be improved.
更に、実施形態１では、電極対（64,65）の間の電流経路のジュール熱を利用して、開口（74）内に気泡（B）を形成している。このため、気泡（B）を形成するための特別な機器を設ける必要がないため、装置構造の簡素化を図ることができる。 Furthermore, in Embodiment 1, bubbles (B) are formed in the opening (74) using Joule heat in the current path between the electrode pair (64, 65). For this reason, since it is not necessary to provide a special device for forming the bubbles (B), the structure of the apparatus can be simplified.
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る給湯システム（10）は、上述した実施形態１と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、上記実施形態１と異なる点を主として説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to the second embodiment is different from the first embodiment described above in the configuration of the discharge unit (62). In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
図５に示すように、実施形態２の放電ユニット（62）には、空気供給機構（80）が設けられている。空気供給機構（80）は、開口（74）に気相部としての気泡（B）を形成するための気泡形成部を構成している。具体的に、空気供給機構（80）は、空気供給路（81）と、該空気供給路（81）に接続される空気ポンプ（82）とを備えている。空気供給路（81）は、流入端が空気中に開口し、流出端は、絶縁ケーシング（71）を貫通して空間（S）に開口している。 As shown in FIG. 5, the discharge unit (62) of Embodiment 2 is provided with an air supply mechanism (80). The air supply mechanism (80) constitutes a bubble forming part for forming bubbles (B) as a gas phase part in the opening (74). Specifically, the air supply mechanism (80) includes an air supply path (81) and an air pump (82) connected to the air supply path (81). The air supply path (81) has an inflow end that opens into the air, and an outflow end that passes through the insulating casing (71) and opens into the space (S).
実施形態２において、水浄化動作が開始されると、空気ポンプ（82）が運転されて空気供給路（81）から空間（S）へ空気が供給される。本実施形態では、空気ポンプ（82）が運転されて所定の設定時間が経過した後に、直流電源（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加される。この際、空間（S）の空気は、開口（74）より絶縁ケーシング（71）の外部へ流出するため、この開口（74）に気泡（B）が形成されてストリーマ放電が行われる（図６を参照）。 In the second embodiment, when the water purification operation is started, the air pump (82) is operated to supply air from the air supply path (81) to the space (S). In this embodiment, after the air pump (82) is operated and a predetermined set time has elapsed, a DC voltage is applied from the DC power source (70) to the electrode pair (64, 65). At this time, the air in the space (S) flows out of the insulating casing (71) through the opening (74), so that bubbles (B) are formed in the opening (74) and the streamer discharge is performed (FIG. 6). See).
実施形態２では、開口（74）内において水の気化にジュール熱が消費されてしまうことが抑制される。その結果、実施形態２では、ジュール熱の消費に伴って直流電源（70）の消費電力が大きくなってしまうことが回避され、省エネ性の向上が図られる。 In Embodiment 2, Joule heat is suppressed from being consumed for water vaporization in the opening (74). As a result, in the second embodiment, it is avoided that the power consumption of the DC power supply (70) increases with the Joule heat consumption, and the energy saving performance is improved.
また、実施形態２では、空気ポンプ（82）から供給された空気が、空間（S）内にも溜まり込むことになる。従って、実施形態２では、空間（S）内の水がジュール熱によって気化されてしまうことも抑制できる。更に、空間（S）内を完全に空気で満たすようにすると、電極対（64,65）の間の漏れ電流を一層効果的に回避できる。また、空間（S）でもストリーマ放電を生起させることができ、これに伴いイオン風の発生を促進できる。その結果、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素を一層効果的に水中に拡散させることができる。 In the second embodiment, the air supplied from the air pump (82) also accumulates in the space (S). Therefore, in Embodiment 2, it can also suppress that the water in space (S) is vaporized by Joule heat. Furthermore, if the space (S) is completely filled with air, the leakage current between the electrode pairs (64, 65) can be avoided more effectively. In addition, streamer discharge can be caused in the space (S), and the generation of ion wind can be promoted accordingly. As a result, active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide can be more effectively diffused into water.
〈実施形態１や２の変形例〉
上記実施形態１では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に１つの開口（74）が形成されている。しかしながら、例えば図７及び図８に示すように、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。この変形例では、絶縁ケーシング（71）の蓋部（73）が、略正方形板状に形成され、この蓋部（73）に複数の開口（74）が等間隔を置きながら碁盤目状に配列されている。一方、放電電極（64）及び対向電極（65）は、全ての開口（74）に跨るような正方形板状に形成されている。
<Modification of Embodiments 1 and 2>
In the first embodiment, one opening (74) is formed in the lid (73) of the insulating casing (71). However, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of openings (74) may be formed in the lid portion (73) of the insulating casing (71). In this modification, the lid portion (73) of the insulating casing (71) is formed in a substantially square plate shape, and a plurality of openings (74) are arranged in a grid pattern in the lid portion (73) at regular intervals. Has been. On the other hand, the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) are formed in a square plate shape over all the openings (74).
この変形例においても、各開口（74）が、電流密度集中部、及び気相形成部として機能する。これにより、電源部（70）から電極対（64,65）に直流電圧が印加されると、各開口（74）の電流密度が上昇し、各開口（74）で気泡（B）が形成される。その結果、各気泡（B）でそれぞれストリーマ放電が生起され、水酸ラジカル等の活性種や、過酸化水素が生成される。 Also in this modification, each opening (74) functions as a current density concentration part and a gas phase formation part. As a result, when a DC voltage is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), the current density of each opening (74) increases, and bubbles (B) are formed in each opening (74). The As a result, streamer discharge is generated in each bubble (B), and active species such as hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated.
また、図７及び図８に示す構成において、実施形態２の空気供給機構（80）を採用することもできる（図９を参照）。この構成では、空気供給機構（80）から供給された空気を各開口（74）に送ることで、各開口（74）でジュール熱を消費することなく気泡（B）をそれぞれ形成することができる。従って、ジュール熱の消費に伴って省エネ性が損なわれてしまうことを回避できる。 Moreover, in the structure shown in FIG.7 and FIG.8, the air supply mechanism (80) of Embodiment 2 can also be employ | adopted (refer FIG. 9). In this configuration, by supplying the air supplied from the air supply mechanism (80) to each opening (74), bubbles (B) can be formed in each opening (74) without consuming Joule heat. . Therefore, it is possible to avoid the loss of energy saving performance due to the consumption of Joule heat.
《発明の実施形態３》
実施形態３に係る給湯システム（10）は、上述した実施形態１や２と放電ユニット（62）の構成が異なるものである。以下には、上記実施形態１や２と異なる点を主として説明する。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
The hot water supply system (10) according to the third embodiment is different from the first and second embodiments described above in the configuration of the discharge unit (62). In the following, differences from the first and second embodiments will be mainly described.
図１０に示すように、実施形態３の放電ユニット（62）は、水浄化タンク（61）の外側から内部に向かって挿入されて固定される、いわゆるフランジユニット式に構成されている。また、実施形態３の放電ユニット（62）は、放電電極（64）と対向電極（65）と絶縁ケーシング（71）とが一体的に組立てられている。 As shown in FIG. 10, the discharge unit (62) of Embodiment 3 is configured as a so-called flange unit type that is inserted and fixed from the outside to the inside of the water purification tank (61). In the discharge unit (62) of the third embodiment, the discharge electrode (64), the counter electrode (65), and the insulating casing (71) are integrally assembled.
実施形態３の絶縁ケーシング（71）は、大略の外形が円筒状に形成されている。絶縁ケーシング（71）は、ケース本体（72）と蓋部（73）とを有している。 The insulating casing (71) of Embodiment 3 has a substantially outer shape that is cylindrical. The insulating casing (71) has a case body (72) and a lid (73).
実施形態３のケース本体（72）は、ガラス質又は樹脂製の絶縁材料で構成されている。ケース本体（72）は、円筒状の基部（76）と、該基部（76）から水浄化タンク（61）側に向かって突出する筒状壁部（77）と、該筒状壁部（77）の外縁部から更に水浄化タンク（61）側に向かって突出する環状凸部（78）とを有している。また、ケース本体（72）には、環状凸部（78）の先端側に先端筒部（79）が形成されている。基部（76）の軸心部には、円柱状の挿入口（76a）が軸方向に延びて貫通形成されている。筒状壁部（77）の内側には、挿入口（76a）と同軸となり、且つ挿入口（76a）よりも大径となる円柱状の空間（S）が形成されている。 The case main body (72) of Embodiment 3 is made of an insulating material made of glass or resin. The case main body (72) includes a cylindrical base portion (76), a cylindrical wall portion (77) protruding from the base portion (76) toward the water purification tank (61), and the cylindrical wall portion (77 ) And an annular protrusion (78) protruding further toward the water purification tank (61) side. The case body (72) has a distal end cylindrical portion (79) on the distal end side of the annular convex portion (78). A cylindrical insertion port (76a) is formed in the axial center portion of the base portion (76) so as to extend in the axial direction. A cylindrical space (S) that is coaxial with the insertion port (76a) and has a larger diameter than the insertion port (76a) is formed inside the cylindrical wall (77).
実施形態３の蓋部（73）は、略円板状に形成されて環状凸部（78）の内側に嵌合している。蓋部（73）は、セラミックス材料で構成されている。蓋部（73）の軸心には、実施形態１と同様、蓋部（73）を上下に貫通する円形状の１つの開口（74）が形成されている。 The lid portion (73) of the third embodiment is formed in a substantially disc shape and is fitted inside the annular convex portion (78). The lid (73) is made of a ceramic material. As in the first embodiment, one circular opening (74) penetrating the lid (73) up and down is formed at the axis of the lid (73).
放電電極（64）は、軸直角断面が円形状となる縦長の棒状の電極で構成されている。放電電極（64）は、基部（76）の挿入口（76a）に嵌合している。これにより、放電電極（64）は、絶縁ケーシング（71）の内部に収容されている。実施形態３では、放電電極（64）のうち水浄化タンク（61）とは反対側の端部が、水浄化タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、水浄化タンク（61）の外部に配置される電源部（70）と、放電電極（64）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The discharge electrode (64) is a vertically long rod-shaped electrode having a circular cross section perpendicular to the axis. The discharge electrode (64) is fitted in the insertion opening (76a) of the base (76). Thereby, the discharge electrode (64) is accommodated in the insulating casing (71). In the third embodiment, the end of the discharge electrode (64) opposite to the water purification tank (61) is exposed to the outside of the water purification tank (61). For this reason, the power supply part (70) arrange | positioned outside the water purification tank (61) and the discharge electrode (64) can be easily connected by electrical wiring.
放電電極（64）のうち水浄化タンク（61）側の端部（64a）は、絶縁ケーシング（71）の内部の空間（S）に臨んでいる。なお、図１０に示す例では、放電電極（64）の端部（64a）が、挿入口（76a）の開口面よりも上側（水浄化タンク（61）側）に突出しているが、この端部（64a）の先端面を挿入口（76a）の開口面と略面一としてもよいし、端部（64a）を挿入口（76a）の開口面よりも下側に陥没させてもよい。また、放電電極（64）は、実施形態１と同様、開口（74）を有する蓋部（73）との間に所定の間隔が確保されている。 The end (64a) on the water purification tank (61) side of the discharge electrode (64) faces the space (S) inside the insulating casing (71). In the example shown in FIG. 10, the end (64a) of the discharge electrode (64) protrudes above the opening surface of the insertion port (76a) (on the water purification tank (61) side). The tip surface of the portion (64a) may be substantially flush with the opening surface of the insertion port (76a), or the end portion (64a) may be recessed below the opening surface of the insertion port (76a). In addition, the discharge electrode (64) has a predetermined gap between the discharge electrode (64) and the lid (73) having the opening (74), as in the first embodiment.
対向電極（65）は、円筒状の電極本体（65a）と、該電極本体（65a）から径方向外方へ突出する鍔部（65b）とを有している。電極本体（65a）は、絶縁ケーシング（71）のケース本体（72）に外嵌している。鍔部（65b）は、水浄化タンク（61）の壁部に固定されて放電ユニット（62）を保持する固定部を構成している。放電ユニット（62）が水浄化タンク（61）に固定された状態では、対向電極（65）の電極本体（65a）の一部が浸水された状態となる。 The counter electrode (65) has a cylindrical electrode body (65a) and a flange (65b) projecting radially outward from the electrode body (65a). The electrode body (65a) is externally fitted to the case body (72) of the insulating casing (71). The flange part (65b) constitutes a fixed part that is fixed to the wall part of the water purification tank (61) and holds the discharge unit (62). In a state where the discharge unit (62) is fixed to the water purification tank (61), a part of the electrode body (65a) of the counter electrode (65) is immersed.
対向電極（65）は、電極本体（65a）よりも小径の内側筒部（65c）と、該内側筒部（65c）と電極本体（65a）との間に亘って形成される連接部（65d）とを有している。内側筒部（65c）及び連接部（65d）は、水浄化タンク（61）内の水中に浸漬している。内側筒部（65c）は、その内部に円柱空間（67）を形成している。内側筒部（65c）の軸方向の一端は、蓋部（73）と当接して該蓋部（73）を保持する保持部を構成している。また、電極本体（65a）と内側筒部（65c）と連接部（65d）の間には、ケース本体（72）の先端筒部（79）が内嵌している。内側筒部（65c）の軸方向の他端側には、円柱空間（67）を覆うようにメッシュ状の漏電防止材（68）が設けられている。この漏電防止材（68）は、対向電極（65）と接触することで、実質的にアースされている。これにより、漏電防止材（68）は、水浄化タンク（61）の内部の空間（水中）のうち、円柱空間（67）の内側から外側への漏電を防止している。 The counter electrode (65) includes an inner cylindrical portion (65c) having a smaller diameter than the electrode main body (65a) and a connecting portion (65d) formed between the inner cylindrical portion (65c) and the electrode main body (65a). ). The inner cylinder part (65c) and the connecting part (65d) are immersed in the water in the water purification tank (61). The inner cylinder part (65c) forms the cylindrical space (67) in the inside. One end of the inner cylinder portion (65c) in the axial direction constitutes a holding portion that contacts the lid portion (73) and holds the lid portion (73). Further, the tip cylinder part (79) of the case body (72) is fitted between the electrode body (65a), the inner cylinder part (65c), and the connecting part (65d). On the other end side in the axial direction of the inner cylinder portion (65c), a mesh-shaped leakage preventing material (68) is provided so as to cover the cylindrical space (67). The leakage preventive material (68) is substantially grounded by contacting the counter electrode (65). Thereby, the leakage preventive material (68) prevents leakage from the inside to the outside of the cylindrical space (67) in the space (underwater) inside the water purification tank (61).
対向電極（65）は、電極本体（65a）の一部が水浄化タンク（61）の外部に露出される状態となる。このため、電源部（70）と対向電極（65）とを電気配線によって容易に接続することができる。 The counter electrode (65) is in a state where a part of the electrode body (65a) is exposed to the outside of the water purification tank (61). For this reason, a power supply part (70) and a counter electrode (65) can be easily connected by electrical wiring.
−水浄化ユニットの運転動作−
実施形態３の給湯システム（10）においても、水浄化ユニット（60）が運転されることで、水流路（12）を流れる水の浄化がなされる。
-Operation of water purification unit-
Also in the hot water supply system (10) of Embodiment 3, the water purification unit (60) is operated to purify the water flowing through the water flow path (12).
水浄化ユニット（60）の運転の開始時には、図１０に示すように、絶縁ケーシング（71）の内の空間（S）が浸水した状態となっている。電源部（70）から電極対（64,65）に所定の直流電圧（例えば１ｋＶ）が印加されると、開口（74）の内部の電流密度が上昇していく。 At the start of operation of the water purification unit (60), as shown in FIG. 10, the space (S) in the insulating casing (71) is in a flooded state. When a predetermined DC voltage (for example, 1 kV) is applied from the power supply unit (70) to the electrode pair (64, 65), the current density inside the opening (74) increases.
図１０に示す状態から、電極対（64,65）へ更に直流電圧が継続して印加されると、開口（74）内の水が気化されて気泡（B）が形成される（図１１を参照）。この状態では、気泡（B）が開口（74）のほぼ全域を覆う状態となり、円柱空間（67）内の負極側の水と、放電電極（64）との間に気泡（B）による抵抗が付与される。これにより、放電電極（64）と対向電極（65）との間の電位差が保たれ、気泡（B）でストリーマ放電が発生する。その結果、水中では、水酸ラジカルや過酸化水素を生成され、これらの成分が水の浄化に利用される。 When a direct current voltage is continuously applied to the electrode pair (64, 65) from the state shown in FIG. 10, water in the opening (74) is vaporized to form bubbles (B) (see FIG. 11). reference). In this state, the bubble (B) covers almost the entire area of the opening (74), and resistance due to the bubble (B) is present between the water on the negative electrode side in the cylindrical space (67) and the discharge electrode (64). Is granted. As a result, the potential difference between the discharge electrode (64) and the counter electrode (65) is maintained, and streamer discharge is generated in the bubbles (B). As a result, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide are generated in water, and these components are used for water purification.
〈実施形態３の変形例〉
上記実施形態３の構成において、図１２に示すように、実施形態２の空気供給機構（80）を採用するようにしてもよい。この構成では、開口（74）や空間（S）において、ジュール熱によって水が気化されてしまうことを抑制でき、省エネ性を向上できる。
<Modification of Embodiment 3>
In the configuration of the third embodiment, as shown in FIG. 12, the air supply mechanism (80) of the second embodiment may be adopted. In this configuration, water can be prevented from being vaporized by Joule heat in the opening (74) and the space (S), and energy saving can be improved.
また、上記実施形態３では、円板状の蓋部（73）の軸心に１つの開口（74）を形成しているが、この蓋部（73）に複数の開口（74）を形成してもよい。図１３に示す例では、蓋部（73）の軸心を中心とする仮想ピッチ円上に、５つの開口（74）が等間隔置きに配列されている。このように蓋部（73）に複数の開口（74）を形成することで、各開口（74）の近傍でそれぞれストリーマ放電を生起させることができる。 In the third embodiment, one opening (74) is formed in the axial center of the disc-shaped lid (73). A plurality of openings (74) are formed in the lid (73). May be. In the example shown in FIG. 13, five openings (74) are arranged at equal intervals on a virtual pitch circle centered on the axis of the lid (73). By forming a plurality of openings (74) in the lid (73) in this way, streamer discharge can be caused in the vicinity of each opening (74).
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
〈給湯システムの構成〉
上記実施形態の給湯システム（10）を図１４に示すような、他の方式としてもよい。
<Configuration of hot water supply system>
The hot water supply system (10) of the above-described embodiment may have another method as shown in FIG.
具体的に、図１４に示す例の給湯システム（10）は、加熱熱交換器（32）と第１ポンプ（43）とが、熱源ユニット（30）や給湯ユニット（40）と異なるユニット（ハイドロボックス（30a））に収容されている。また、この例では、給湯タンク（41）の内部に、コイル型熱交換器（13a）が収容されている。コイル型熱交換器（13a）は、給湯タンク（41）の底壁部（41c）寄りに配設されている。コイル型熱交換器（13a）では、熱媒体としての水が流れる伝熱管が、給湯タンク（41）の周壁部（41a）に沿うように螺旋状に形成されている。コイル型熱交換器（13a）は、一端が第１循環流路（13）の始端に接続し、他端が第１循環流路（13）の終端に接続している。 Specifically, in the hot water supply system (10) of the example shown in FIG. 14, the heating heat exchanger (32) and the first pump (43) are different from the heat source unit (30) and the hot water supply unit (40) (hydro Box (30a)). Moreover, in this example, the coil type heat exchanger (13a) is accommodated in the hot water supply tank (41). The coil type heat exchanger (13a) is disposed near the bottom wall (41c) of the hot water supply tank (41). In the coil heat exchanger (13a), a heat transfer tube through which water as a heat medium flows is formed in a spiral shape along the peripheral wall portion (41a) of the hot water supply tank (41). The coil-type heat exchanger (13a) has one end connected to the start end of the first circulation channel (13) and the other end connected to the end of the first circulation channel (13).
図１４に示す給湯システム（10）では、加熱熱交換器（32）で加熱された水が、コイル型熱交換器（13a）を流れる。これにより、コイル型熱交換器（13a）の伝熱管を流れる水の熱が、伝熱管の外部へ放出される。その結果、給湯タンク（41）内に貯留された水が加熱され、温水が生成される。 In the hot water supply system (10) shown in FIG. 14, the water heated by the heating heat exchanger (32) flows through the coil heat exchanger (13a). Thereby, the heat of the water which flows through the heat exchanger tube of a coil type heat exchanger (13a) is discharge | released to the exterior of a heat exchanger tube. As a result, the water stored in the hot water supply tank (41) is heated to generate hot water.
〈放電ユニットの構成>
上述した各実施形態の電源部（70）には、ストリーマ放電の放電電力を一定に制御する定電力制御部を用いている。しかしながら、定電力制御部に代えて、ストリーマ放電時の放電電流を一定に制御する定電流制御部を設けることもできる。この定電流制御を行うと、水の導電率によらず放電が安定するため、スパークの発生も未然に回避できる。
<Discharge unit configuration>
The power supply unit (70) of each embodiment described above uses a constant power control unit that controls the discharge power of the streamer discharge to be constant. However, instead of the constant power control unit, a constant current control unit for controlling the discharge current at the time of streamer discharge to be constant may be provided. When this constant current control is performed, the discharge is stabilized regardless of the water conductivity, so that the occurrence of sparks can be avoided.
また、上述した各実施形態では、電源部（70）の正極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の負極に対向電極（65）を接続している。しかしながら、電源部（70）の負極に放電電極（64）を接続し、電源部（70）の正極に対向電極（65）を接続することで、電極対（64,65）の間で、いわゆるマイナス放電を行うようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the discharge electrode (64) is connected to the positive electrode of the power supply unit (70), and the counter electrode (65) is connected to the negative electrode of the power supply unit (70). However, by connecting the discharge electrode (64) to the negative electrode of the power supply unit (70) and connecting the counter electrode (65) to the positive electrode of the power supply unit (70), so-called between the electrode pair (64,65). Negative discharge may be performed.
〈イオン供給部の構成〉
上述した各実施形態では、水浄化タンク（61）の流入管（51）を銅管とすることで、流入管（51）を銅イオンのイオン供給部としている。しかしながら、イオン供給部としては、例えば鉄イオンを生成する鉄製の配管を用いることもできる。鉄イオンも銅イオンと同様、過酸化水素の存在下でフェントン反応を促進させるため、水酸ラジカルの生成量を増大できる。
<Configuration of ion supply unit>
In each embodiment mentioned above, the inflow pipe (51) is made into the ion supply part of a copper ion by making the inflow pipe (51) of a water purification tank (61) into a copper pipe. However, as the ion supply unit, for example, an iron pipe that generates iron ions can be used. Since iron ions, like copper ions, promote the Fenton reaction in the presence of hydrogen peroxide, the amount of hydroxyl radicals generated can be increased.
銅管や鉄管は、水浄化タンク（61）と連通する水流路（12）であれば、他の箇所に設けることもできる。具体的に、上記実施形態１や２においては、例えば内部熱交換器（42）の少なくとも第２伝熱管（42b）を銅管で構成することができる。また、例えば銅片や鉄片を水浄化タンク（61）内に浸漬することで、これらをイオン供給部とすることもできる。 The copper pipe and the iron pipe can be provided at other locations as long as the water flow path (12) communicates with the water purification tank (61). Specifically, in the first and second embodiments, for example, at least the second heat transfer tube (42b) of the internal heat exchanger (42) can be formed of a copper tube. Further, for example, by immersing a copper piece or an iron piece in the water purification tank (61), these can be used as an ion supply unit.
〈水浄化タンクの配置〉
上記実施形態と異なる位置に水浄化タンク（61）を接続してもよい。具体的には、第１循環流路（13）、第２循環流路（14）、供給流路（15）、給水路（20）等に水浄化タンク（61）を接続してもよい。
<Arrangement of water purification tank>
The water purification tank (61) may be connected to a position different from the above embodiment. Specifically, the water purification tank (61) may be connected to the first circulation channel (13), the second circulation channel (14), the supply channel (15), the water supply channel (20), and the like.
〈水中放電装置の用途〉
上述した水中放電装置（62）は、給湯システム（10）の水を浄化する用途に適用されている。しかしながら、水を浄化するものであれば、他の用途に適用することもできる。これらの用途としては、例えば空気調和装置のドレン水の浄化、加湿器の加湿タンク水の浄化、除湿器で補足された水の浄化等があげられる。また、水中放電装置（62）は、ストリーマ放電によって得られた水を所定の洗浄対象に供給ないし噴霧することで、この洗浄対象を洗浄する用途に適用することもできる。
<Applications of underwater discharge devices>
The above-described underwater discharge device (62) is applied to a purpose of purifying water in the hot water supply system (10). However, it can be applied to other uses as long as it purifies water. Examples of these applications include purification of drain water in an air conditioner, purification of humidified tank water in a humidifier, and purification of water supplemented by a dehumidifier. In addition, the underwater discharge device (62) can be applied to the use of cleaning the cleaning target by supplying or spraying water obtained by the streamer discharge to a predetermined cleaning target.
以上説明したように、本発明は、所定の利用対象へ温水を供給する給湯システムに関し、特に給湯システムの水流路を流れる水を浄化する対策について有用である。 As described above, the present invention relates to a hot water supply system that supplies hot water to a predetermined utilization target, and is particularly useful for measures for purifying water flowing through the water flow path of the hot water supply system.
10 給湯システム
62 放電ユニット（水中放電装置）
64 放電電極（電極対）
65 対向電極（電極対）
70 電源部（直流電源）
71 絶縁ケーシング（絶縁部材）
72 ケース本体（収容部）
73 蓋部（収容部）
74 開口（気体形成部）
80 空気供給機構（気体形成部）
81 空気供給路
82 空気ポンプ
B 気体相（気泡）
10 Hot water supply system
62 Discharge unit (underwater discharge device)
64 Discharge electrode (electrode pair)
65 Counter electrode (electrode pair)
70 Power supply (DC power supply)
71 Insulating casing (insulating member)
72 Case body (container)
73 Lid (container)
74 Opening (gas forming part)
80 Air supply mechanism (gas forming part)
81 Air supply path
82 Air pump
B Gas phase (bubbles)
Claims (5)
上記電極対（64,65）に直流電圧を印加する直流電源（70）と、
上記電極対（64,65）のうちの一方の電極（64）のみを内部に収容する収容部（72,73）と、上記電極対（64,65）の間の電流経路を形成するための開口（74）とを有する絶縁部材（71）と、
上記絶縁部材（71）の開口（74）を覆う気体相（B）を形成する気体形成部（74,80）とを備えている水中放電装置。 An electrode pair (64,65) that generates a streamer discharge in water,
A DC power source (70) for applying a DC voltage to the electrode pair (64, 65);
For forming a current path between the electrode pair (64,65) and the accommodating portion (72,73) for accommodating only one electrode (64) of the electrode pair (64,65) inside An insulating member (71) having an opening (74);
An underwater discharge device comprising: a gas forming part (74, 80) that forms a gas phase (B) covering the opening (74) of the insulating member (71).
上記気体形成部（74,80）は、上記電極対（64,65）の間の電流経路を絞ることでジュール熱によって水を気化させて上記気体相（B）を生成する上記開口（74）であることを特徴とする水中放電装置。 In claim 1,
The gas forming part (74, 80) is configured to form the gas phase (B) by vaporizing water by Joule heat by narrowing a current path between the electrode pair (64, 65). An underwater discharge device characterized by
上記気体形成部（74,80）は、上記収容部（72,73）内に空気を供給する空気供給機構（80）であることを特徴とする水中放電装置。 In claim 1,
The underwater discharge device, wherein the gas forming part (74, 80) is an air supply mechanism (80) for supplying air into the housing part (72, 73).
上記絶縁部材（71）には、上記収容部（72,73）内の電極と、該収容部（72,73）との間に空間（S）が形成され、
上記空気供給機構（80）は、上記空間（S）に連通する空気供給路（81）と、該空気供給路（81）に設けられる空気ポンプ（82）とを含むことを特徴とする水中放電装置。 In claim 3,
In the insulating member (71), a space (S) is formed between the electrode in the housing part (72, 73) and the housing part (72, 73),
The air supply mechanism (80) includes an air supply path (81) communicating with the space (S) and an air pump (82) provided in the air supply path (81). apparatus.
上記絶縁部材（71）には、複数の上記開口（74）が形成され、
上記複数の開口（74）のそれぞれに、対応する上記気体相（B）が形成されることを特徴とする水中放電装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The insulating member (71) is formed with a plurality of the openings (74),
The gas phase (B) corresponding to each of the plurality of openings (74) is formed in the underwater discharge device.
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