(57)【要約】【課題】冷媒放熱器に供給される液体の温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる液体循環式暖房システムを提供する。【解決手段】液体循環式暖房システム１Ａは、加熱液体を生成するためのヒートポンプ２と、暖房用放熱器３とを備えている。ヒートポンプ２は、圧縮機２１、放熱器２２、減圧手段２３、蒸発器２４が順に接続されたヒートポンプ回路２０を有している。ヒートポンプ回路２０には、沸点の異なる２種以上の冷媒が混合された非共沸混合冷媒が充填されている。放熱器２２に供給される液体の温度が相対的に高い場合には、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加熱して加熱液体を生成し、この加熱液体の熱を暖房用放熱器から放出させて暖房を行う液体循環式暖房システムであって、
循環する冷媒を放熱させて前記液体を加熱し、前記加熱液体を生成する冷媒放熱器を有するヒートポンプ回路を備え、
前記ヒートポンプ回路には、前記冷媒として沸点の異なる２種以上の冷媒が混合された非共沸混合冷媒が充填されており、
前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に、前記ヒートポンプ回路を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなるように構成されている、液体式暖房システム。
【請求項２】
前記ヒートポンプ回路は、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒を減圧させる減圧手段と、前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器とをさらに有し、
前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に前記気液分離器内の液冷媒の量を減少させる制御を行う制御手段をさらに備える、請求項１に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項３】
前記気液分離器は、前記蒸発器と前記圧縮機の間に設けられたアキュムレータである、請求項２に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項４】
前記減圧手段は、膨張弁であり、
前記制御手段は、前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に、前記膨張弁の開度を小さくする、請求項３に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項５】
前記ヒートポンプ回路は、前記蒸発器と前記アキュムレータとの間に設けられた加熱手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に、前記蒸発器から前記アキュムレータへ送られる冷媒を前記加熱手段によって加熱する加熱量を大きくする、請求項３に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項６】
前記ヒートポンプ回路は、前記減圧手段をバイパスするバイパス路をさらに有し、
前記加熱手段は、前記バイパス路を流れる冷媒と前記蒸発器から前記アキュムレータへ送られる冷媒との間で熱交換を行うための熱交換器である、請求項５に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項７】
前記減圧手段は、前記冷媒放熱器で放熱した冷媒を減圧させる第１膨張弁と、前記第１膨張弁で減圧された冷媒をさらに減圧させる第２膨張弁とを含み、
前記気液分離器は、前記第１膨張弁と前記第２膨張弁の間に設けられたレシーバであり、
前記制御手段は、前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に、前記第１膨張弁の開度を小さくするとともに前記第２膨張弁の開度を大きくする、請求項２に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項８】
前記暖房用放熱器から前記冷媒放熱器へ前記液体を導く供給管と、
前記冷媒放熱器から前記暖房用放熱器へ前記加熱液体を導く回収管と、をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項９】
生成された前記加熱液体を貯めるタンクと、
前記タンクの下部から前記冷媒放熱器へ前記液体を導く供給管と、
前記冷媒放熱器から前記タンクの上部へ前記加熱液体を導く回収管と、
前記タンクに貯められた前記加熱液体を前記暖房用放熱器に送る送り管と、
前記暖房用放熱器で放熱した前記加熱液体を前記タンクに戻す戻し管と、をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項１０】
生成された前記加熱液体を貯めるタンクと、
前記タンクの下部から前記冷媒放熱器へ前記液体を導く供給管と、
前記冷媒放熱器から前記タンクの上部へ前記加熱液体を導く回収管と、
前記タンク内に配設され、前記タンクに貯められた前記加熱液体と熱媒液との間で熱交換を行うための熱交換器と、
前記熱交換器で加熱された熱媒液を前記暖房用放熱器に送る送り管と、
前記暖房用放熱器で放熱した熱媒液を前記熱交換器に戻す戻し管と、をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体循環式暖房システム。
【請求項１１】
前記液体は水であり、前記加熱液体は温水である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液体循環式暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を利用して暖房を行う液体循環式暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボイラーあるいは電気ヒータによって温水を生成し、この温水を使って暖房を行う液体循環式暖房システムが知られている。近年では、ボイラーおよび電気ヒータに代わる熱源として、高効率で温水を生成できるヒートポンプを採用することが検討されている。例えば特許文献１では、ヒートポンプによって温水を生成し、この温水を貯湯タンクに貯める液体循環式暖房システムが提案されている。この液体循環式暖房システムでは、貯湯タンクに貯められた温水が例えば居室内に配置された暖房用放熱器に送られ、ここで放熱した後に貯湯タンクに戻されるようになっている。
【０００３】
ヒートポンプは、冷媒を循環させるヒートポンプ回路を有している。ヒートポンプ回路は、例えば、圧縮機、放熱器、膨張弁および蒸発器が配管で接続されることにより構成される。そして、放熱器で冷媒と水との間で熱交換が行われて水が加熱され、これにより温水が生成される。
【特許文献１】特開２００８−３９３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体循環式暖房システムでは、例えば暖房用放熱器に送られる温水の流量が多い場合には、暖房用放熱器から流出する水の温度がそれほど低下しないことが考えられる。この場合、ヒートポンプの放熱器に供給される水の温度が上昇することになる。放熱器に供給される水の温度が上昇すると、図２に点線で示すように、冷凍サイクルの高圧が上昇する。
【０００５】
しかしながら、冷凍サイクルの高圧が上昇すると、その圧力がヒートポンプを構成する機器の運転保証上の上限圧力を超えてしまうことがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、冷媒放熱器に供給される液体の温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる液体循環式暖房システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ところで、高沸点冷媒は、低沸点冷媒よりも、冷媒放熱器に供給される液体の温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇幅が小さくなる。しかも、それらを混合させたときには、冷媒放熱器に供給される液体の温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇幅は、それらの混合割合に応じて決定される。そこで、本発明の発明者らは、沸点の異なる冷媒を混合した非共沸混合冷媒を用いたときには、ヒートポンプ回路を循環する冷媒の組成が変化することを積極的に利用することで、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えられると考えた。本発明は、このような観点からなされたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、液体を加熱して加熱液体を生成し、この加熱液体の熱を暖房用放熱器から放出させて暖房を行う液体循環式暖房システムであって、循環する冷媒を放熱させて前記液体を加熱し、前記加熱液体を生成する冷媒放熱器を有するヒートポンプ回路を備え、前記ヒートポンプ回路には、前記冷媒として沸点の異なる２種以上の冷媒が混合された非共沸混合冷媒が充填されており、前記冷媒放熱器に供給される液体の温度が相対的に高い場合に、前記ヒートポンプ回路を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなるように構成されている、液体式暖房システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷媒放熱器に供給される液体の温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る液体循環式暖房システム１Ａを示す。この液体循環式暖房システム１Ａは、液体を加熱して加熱液体を生成し、この加熱液体の熱を暖房用放熱器３から放出させることにより、例えば居室内の暖房を行うものである。具体的に、液体循環式暖房システム１Ａは、暖房用放熱器３と、加熱液体を生成するためのヒートポンプ２と、機器の全体的な制御を行う統括制御装置５とを備えている。
【００１２】
本実施形態では、暖房用放熱器３がヒートポンプ２と後述する供給管３１および回収管３２によって直接的に接続されており、液体が停留することなく循環するようになっている。このような液体循環式暖房システム１Ａであれば、生成した温水を直接暖房に利用できるので、放熱ロスが少なく、省エネを実現することができる。液体としては、例えば、水にプロピレングリコール等を混入した不凍液を用いることも可能であるが、安価で大量入手可能な水を用いることが好ましい。以下では、液体が水であり、加熱液体が温水であるとして説明する。
【００１３】
ヒートポンプ２は、冷媒を循環させるヒートポンプ回路２０を有している。このヒートポンプ回路２０は、冷媒を圧縮する圧縮機２１と、圧縮された冷媒を放熱させる放熱器（冷媒放熱器）２２と、放熱した冷媒を減圧させる減圧手段である膨張弁２３と、減圧した冷媒を蒸発させる蒸発器２４とを有し、これらの機器２１〜２４が配管によって順に接続されて構成されている。また、ヒートポンプ２は、統括制御装置５からの指令に基づいて、圧縮機２１および膨張弁２３を制御するヒートポンプ制御装置（本発明の制御手段に相当）２６を有している。
【００１４】
放熱器２２では、放熱器２２を通過する水と冷媒との間で熱交換が行われて水が加熱され、これにより温水が生成される。蒸発器２４では、ファン２５によって送風される空気と冷媒との間で熱交換が行われて冷媒が吸熱する。
【００１５】
本実施形態では、ヒートポンプ回路２０に、冷媒として沸点の異なる２種以上の冷媒が混合された非共沸混合冷媒が充填されている。ここで、非共沸混合冷媒とは、気液二相状態で平衡するガス冷媒と液冷媒が異なる混合組成を有する（ガス冷媒中の混合割合と液冷媒中の混合割合が異なる）ものである。すなわち、ガス冷媒と液冷媒を比較すると、ガス冷媒の方が低沸点冷媒の混合率が高く、液冷媒の方が高沸点冷媒の混合率が高い。このような冷媒としては、Ｒ３２とＲ１２５とＲ１３４ａを混合したＲ４０７Ｃ、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロプロペン）を混合した混合冷媒、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとＲ１２５を混合した混合冷媒等が挙げられる。
【００１６】
さらに、本実施形態では、蒸発器２４と圧縮機２１の間に、アキュムレータ２７が設けられている。このアキュムレータ２７は、蒸発器２４で蒸発された冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものであり、本発明の気液分離器を構成する。本実施形態では、非共沸混合冷媒が用いられているので、アキュムレータ２７の底部には、高沸点冷媒がリッチな状態の液冷媒が溜められる。例えば、非共沸混合冷媒がＲ３２（沸点：−５１．６５℃）とＨＦＯ１２３４ｙｆ（沸点：−２９℃）を混合した混合冷媒である場合には、アキュムレータ２７の底部には、ＨＦＯ１２３４ｙｆがリッチな状態の液冷媒が溜められる。
【００１７】
暖房用放熱器３は、温水を流しながら放熱させるものであり、内部に温水を流入させる流入口と、放熱した温水を内部から流出させる流出口を有している。例えば、暖房放熱器３としては、建物の居室内に設置されるラジエータを採用してもよいし、床に敷設される温水パネルを採用してもよい。
【００１８】
暖房用放熱器３の流出口は、放熱器２２に水を供給する供給管３１によって放熱器２２と接続され、暖房用放熱器３の流入口は、放熱器２２で生成された温水を回収する回収管３２によって放熱器２２と接続されている。供給管３１には、放熱器２２に供給される水の温度（以下「入水温度」ともいう。）を検出する入水温度センサ７２が設けられているとともに、入水温度センサ７２よりも上流側にポンプ６１が設けられている。入水温度センサ７２は、ヒートポンプ制御装置２６に接続されている。一方、回収管３２には、放熱器２２で生成された温水の温度を検出する温水温度センサ７１が設けられている。そして、ポンプ６１が回転させられると、供給管３１によって暖房用放熱器３から放熱器２２へ水が導かれるとともに、放熱器２２で生成された温水が回収管３２によって放熱器２２から暖房用放熱器３へ導かれる。
【００１９】
統括制御装置５は、マイクロコンピュータまたはＤＳＰ（digital signal processor）などで構成されており、上述したヒートポンプ制御装置２６および温水温度センサ７１ならびにポンプ６１と接続されている。
【００２０】
次に、統括制御装置５およびヒートポンプ制御装置２６が行う制御について具体的に説明する。
【００２１】
統括制御装置５は、ユーザーによって図略の暖房スイッチがＯＮにされると、ポンプ６１を回転させるとともに、ヒートポンプ制御装置２６に運転開始の信号を送る。これにより、放熱器２２で水が加熱されて温水が生成されるとともに、この温水が暖房用放熱器３に送られて暖房が行われる。また、統括制御装置５は、温水温度センサ７１で検出される水の温度が所定温度（例えば、７０℃）となるように、ポンプ６１の回転数を制御して供給管３１を流れる水の流量を調整する。
【００２２】
ヒートポンプ制御装置２６は、放熱器２２に供給される水の温度（入水温度）が相対的に高い場合に、アキュムレータ２７内の液冷媒の量を減少させる制御を行う。具体的に、ヒートポンプ制御装置２６は、入水温度センサ７２で検出される温度が予め定めた設定温度（例えば、５５℃）よりも高くなると、膨張弁２３の開度を小さくする。そうすると、冷媒が蒸発器２４で効率よく吸熱し、アキュムレータ２７内へ流入する冷媒の乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。これにより、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなり、冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられる。
【００２３】
ここで、上記の現象を、非共沸混合冷媒がＲ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆを混合した混合冷媒である場合を例にして、図３を参照しながら説明する。図３では、冷媒がＲ３２だけである場合とＨＦＯ１２３４ｙｆだけである場合をそれぞれ実線で示し、ヒートポンプ回路２０を循環する混合冷媒中のＨＦＯ１２３４ｙｆの組成比率がある値である場合を一点鎖線で示し、それよりもＨＦＯ１２３４ｙｆの組成比率が高い場合を二点鎖線で示している。
【００２４】
まず、入水温度が低いときに、冷凍サイクルの高圧が一点鎖線上のａ点にあるとする。アキュムレータ２７内の液冷媒の量が一定である場合には、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒の組成は変わらない。このため、入水温度が例えば６５℃まで上昇したときには、冷凍サイクルの高圧は、ａ点から一点鎖線に沿ってｂ点に移動する。しかしながら、本実施形態では、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少させられる。このため、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなり、冷凍サイクルの高圧は、ａ点から二点鎖線上のｃ点に移動する。これにより、入水温度が上昇したときの冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる。
【００２５】
すなわち、膨張弁２３の開度を小さくすると、図２に示すモリエル線図中のＡ点が右方向に移動して乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。このため、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなることで、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる。
【００２６】
なお、アキュムレータ２７内の液冷媒は必ずしもなくなる必要はなく、ヒートポンプ制御装置２６は、アキュムレータ２７内の液冷媒の量がある程度減少したときに、膨張弁２３の開度をその付近に保ってもよい。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図４に、本発明の第２実施形態に係る液体循環式暖房システム１Ｂを示す。なお、本実施形態では、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
第２実施形態の液体循環式暖房システム１Ｂは、暖房用放熱器３と放熱器２２とが貯湯タンク８を介して接続されている点で第１実施形態の液体循環式暖房システム１Ａと異なるが、その他の構成は基本的に第１実施形態と同様である。
【００２９】
また、ヒートポンプ回路２０に充填される冷媒は、第１実施形態で説明した冷媒と同じ非共沸混合冷媒であるため、非共沸混合冷媒についての説明も省略する。この点は、後述する実施形態および変形例でも同様である。
【００３０】
貯湯タンク８は、鉛直方向に延びる円筒状の密閉容器であり、内部は水で満たされている。貯湯タンク８の下部は、供給管３１によって放熱器２２と接続され、貯湯タンク８の上部は、回収管３２によって放熱器２２と接続されている。
【００３１】
そして、ポンプ６１が回転させられると、供給管３１によって貯湯タンク８の下部から放熱器２２へ水が導かれるとともに、放熱器２２で生成された温水が回収管３２によって放熱器２２から貯湯タンク８の上部へ導かれる。これにより、貯湯タンク８内には生成された温水が上側から貯められる。さらに、貯湯タンク８の側面には、貯湯タンク８内にどれだけの温水が残っているかを判定するための複数の貯湯温度センサ７４が上下に離間する位置に設けられている。貯湯温度センサ７４は、統括制御装置５に接続されている。
【００３２】
なお、本実施形態では、貯湯タンク８内の上側位置に給湯用の熱交換器９２が配設されており、この熱交換器９２に給水管９１および出湯管９３が接続されている。すなわち、本実施形態では、生成した温水を、給湯用の熱源として利用できるようになっている。また、貯湯タンク８内の上側位置には、温水を再加熱するためのヒータ８５も配設されている。
【００３３】
一方、暖房用放熱器３の流入口は、送り管８１によって貯湯タンク８の上部と接続されており、暖房用放熱器３の流出口は、戻し管８２によって貯湯タンク８の下部と接続されている。本実施形態では、戻し管８２に循環用ポンプ６６が設けられているが、循環用ポンプ６６は送り管８１に設けられていてもよい。循環用ポンプ６６は、統括制御装置５に接続されている。そして、循環用ポンプ６６が回転させられると、貯湯タンク８に貯められた温水が送り管８１を通じて暖房用放熱器３に送られるとともに、暖房用放熱器３で放熱した温水が戻し管８２を通じて貯湯タンク８に戻される。
【００３４】
次に、統括制御装置５およびヒートポンプ制御装置２６が行う制御について具体的に説明する。
【００３５】
＜貯湯運転＞
統括制御装置５は、例えば、夜間時間帯（例えば、２３時〜７時）に、貯湯温度センサ７４で検出される温度から残湯量が少ないと判定すると、ポンプ６１を回転させるとともに、ヒートポンプ制御装置２６に運転開始の信号を送る。これにより、放熱器２２で水が加熱されて温水が生成され、生成された温水が貯湯タンク８に貯められる。また、統括制御装置５は、温水温度センサ７１で検出される水の温度が所定温度（例えば、７０℃）となるように、ポンプ６１の回転数を制御して供給管３１を流れる水の流量を調整する。
【００３６】
ヒートポンプ制御装置２６は、放熱器２２に供給される水の温度（入水温度）が相対的に高い場合に、アキュムレータ２７内の液冷媒の量を減少させる制御を行う。具体的に、ヒートポンプ制御装置２６は、入水温度センサ７２で検出される温度が予め定めた設定温度（例えば、５５℃）よりも高くなると、膨張弁２３の開度を小さくする。そうすると、冷媒が蒸発器２４で効率よく吸熱し、アキュムレータ２７内へ流入する冷媒の乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。これにより、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなり、冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられる。
【００３７】
すなわち、膨張弁２３の開度を小さくすると、図２に示すモリエル線図中のＡ点が右方向に移動して乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。このため、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなることで、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる。
【００３８】
なお、アキュムレータ２７内の液冷媒は必ずしもなくなる必要はなく、ヒートポンプ制御装置２６は、アキュムレータ２７内の液冷媒の量がある程度減少したときに、膨張弁２３の開度をその付近に保ってもよい。
【００３９】
＜暖房運転＞
統括制御装置５は、ユーザーによって図略の暖房スイッチがＯＮにされると、循環用ポンプ６６を回転させる。これにより、貯湯タンク８内に貯められた温水が暖房用放熱器３に送られここで放熱されて、暖房が行われる。
【００４０】
以上説明した第２実施形態の液体循環式暖房システム１Ｂでは、暖房運転初期でも貯湯タンク８に貯められた高温の温水を暖房用放熱器３に送ることができるので、暖房スイッチがＯＮにされた後には直ちに暖房を開始することができる。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、図５に、本発明の第３実施形態に係る液体循環式暖房システム１Ｃを示す。なお、本実施形態では、第１実施形態および第２実施形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
第３実施形態の液体循環式暖房システム１Ｃでは、貯湯タンク８に貯められた温水が直接的に給湯に使用できるようになっている。具体的には、給水管９１が貯湯タンク８の下部に接続されており、出湯管９３が貯湯タンク８の上部に接続されている。また、貯湯タンク８内の上側位置には、貯湯タンク８に貯められた温水と熱媒液（第２の液体）との間で熱交換を行うための熱交換器８３が配設されている。熱交換器８３は、送り管８１および戻し管８２によって暖房用放熱器３と接続されている。そして、循環用ポンプ６６が回転させられると、熱交換器８３で加熱された熱媒液が送り管８１を通じて暖房用放熱器３に送られ、暖房用放熱器３で放熱した熱媒液が戻し管８２を通じて熱交換器８３に戻される。熱媒液としては、例えば不凍液を用いることも可能であるが、安価で大量入手可能な水を用いることが好ましい。
【００４３】
なお、統括制御装置５が行う制御は、第２実施形態と同じであるため、その説明は省略する。ただし、暖房運転時には、貯湯タンク８内に貯められた温水と熱交換した熱媒液が暖房用放熱器３で放熱することにより、すなわち温水の熱が熱媒液を介して暖房用放熱器３に移動することにより暖房が行われる。
【００４４】
このような液体循環式暖房システム１Ｃでは、給水管９１からの給水によって貯湯タンク８内の下部の温度を低温に保つことができる。このため、放熱器２２に温度の低い水を供給することができ、ヒートポンプ２の効率を向上させることができる。
【００４５】
（変形例１）
なお、前記各実施形態においては、図６に示すようなヒートポンプ２Ａを採用することも可能である。このヒートポンプ２Ａでは、放熱器２２に供給される水の温度（入水温度）が相対的に高い場合に、蒸発器２４からアキュムレータ２７へ送られる冷媒が加熱されるようになっている。
【００４６】
具体的には、ヒートポンプ回路２０には、蒸発器２４とアキュムレータ２７との間に熱交換器（加熱手段）２９が設けられているとともに、熱交換器２９を通るように膨張弁２３をバイパスするバイパス路２９Ａが設けられている。このため、熱交換器２９によって、バイパス路２９Ａを流れる冷媒と蒸発器２４からアキュムレータ２７へ送られる冷媒との間で熱交換が行われるようになっている。また、バイパス路２９には、熱交換器２９よりも上流側に開閉弁２９Ｂが設けられている。開閉弁２９Ｂは、ヒートポンプ制御装置２６に接続されており、通常はヒートポンプ制御装置２６によって閉じられている。
【００４７】
そして、ヒートポンプ制御装置２６は、入水温度センサ７２で検出される温度が予め定めた設定温度よりも高くなると、開閉弁２９Ｂを開ける。そうすると、蒸発器２４で蒸発した冷媒が熱交換器２９でさらに加熱され、アキュムレータ２７内へ流入する冷媒の乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。これにより、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなり、冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられる。
【００４８】
すなわち、開閉弁２９Ｂを開けると、図２に示すモリエル線図中のＡ点が右方向に移動して乾き度が大きくなるため、アキュムレータ２７内に滞留する液冷媒の量が減少する。このため、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなることで、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることができる。
【００４９】
なお、アキュムレータ２７内の液冷媒は必ずしもなくなる必要はなく、ヒートポンプ制御装置２６は、アキュムレータ２７内の液冷媒の量がある程度減少したときに、開閉弁２９Ｂをその状態に保ってもよい。
【００５０】
また、入水温度が相対的に高い場合には、蒸発器２４からアキュムレータ２７へ送られる冷媒が熱交換器２９で加熱される加熱量が大きくなればよく、開閉弁２３の初期状態は必ずしも完全に閉じられている必要はない。
【００５１】
本変形例１では、本発明の加熱手段として熱交換器２９を採用しているが、本発明の加熱手段はこれに限らず、例えば電気ヒータ等であってもよい。ただし、本変形例１のように、熱交換器２９およびバイパス路２９Ａを設ければ、放熱後の冷媒の熱を利用して蒸発器２４からアキュムレータ２７へ送られる冷媒を加熱することができる。
【００５２】
（変形例２）
また、前記各実施形態においては、図７に示すようなヒートポンプ２Ｂを採用することも可能である。このヒートポンプ２Ｂでは、本発明の減圧手段として、放熱器２２で放熱した冷媒を減圧させる第１膨張弁２３Ａと、第１膨張弁２３Ａで減圧された冷媒をさらに減圧させる第２膨張弁２３Ｂが採用されている。また、第１膨張弁２３Ａと第２膨張弁２３Ｂの間にはレシーバ２８が設けられている。このレシーバ２８は、第１膨張弁２３Ａで減圧された冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものであり、本発明の気液分離器を構成する。
【００５３】
そして、ヒートポンプ制御装置２６は、入水温度センサ７２で検出される温度が予め定めた設定温度よりも高くなると、第１膨張弁２３Ａの開度を小さくするとともに第２膨張弁２３Ｂの開度を大きくする。そうすると、冷媒が蒸発器２４で効率よく吸熱し、レシーバ２８内へ流入する冷媒の乾き度が大きくなるため、レシーバ２８内に滞留する液冷媒の量が減少する。これにより、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなり、冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられる。
【００５４】
なお、レシーバ２８内の液冷媒は必ずしもなくなる必要はなく、ヒートポンプ制御装置２６は、レシーバ２８内の液冷媒の量がある程度減少したときに、第１膨張弁２３Ａおよび第２膨張弁２３Ｂの開度をその付近に保ってもよい。
【００５５】
（その他の変形例）
前記各実施形態および各変形例では、本発明の制御手段がヒートポンプ制御装置２６で構成されていたが、入水温度センサ７２が統括制御装置５に接続されていて、ヒートポンプ制御装置２６および統括制御装置５で本発明の制御手段が構成されていてもよい。
【００５６】
また、本発明の減圧手段としては、膨張する冷媒から動力を回収するための膨張機を採用することも可能である。
【００５７】
さらに、清留分離、膜分離、膜分離などを利用しても、放熱器２２に供給される水の温度が相対的に高い場合に、ヒートポンプ回路２０を循環する冷媒中の高沸点冷媒の組成比率が高くなるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体循環式暖房システムの概略構成図である。
【図２】ヒートポンプのモリエル線図である。
【図３】ヒートポンプ回路を循環する冷媒の組成変更に伴って冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられることを説明するための説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液体循環式暖房システムの概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液体循環式暖房システムの概略構成図である。
【図６】変形例１のヒートポンプの概略構成図である。
【図７】変形例２のヒートポンプの概略構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１Ａ〜１Ｄ  液体循環式暖房システム
２，２Ａ，２Ｂ  ヒートポンプ
２０  ヒートポンプ回路
２１  圧縮機
２２  放熱器（冷媒放熱器）
２３  膨張弁（減圧手段）
２３Ａ  第１膨張弁
２３Ｂ  第２膨張弁
２４  蒸発器
２６  ヒートポンプ制御装置
２７  アキュムレータ（気液分離器）
２８  レシーバ（気液分離器）
２９  熱交換器（加熱手段）
２９Ａ  バイパス路
３    暖房用放熱器
３１  供給管
３２  回収管
５    統括制御装置
８    貯湯タンク
８１  送り管
８２  戻し管
８３  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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