(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプサイクルで加熱された冷媒と水熱媒とを熱交換させる冷媒水熱交換器を備えた熱源器と、該熱源器からの水熱媒を循環ポンプの駆動で放熱器に循環させることで暖房を行うヒートポンプ式温水暖房装置に於いて、前記冷媒水熱交換器と放熱器とを結ぶ往き管と戻り管には、それぞれ水熱媒の往き温度を検知する往き温度センサと、水熱媒の戻り温度を検知する戻り温度センサとを備え、更にこの放熱器からの戻り温度をリモコンによる設定温度に保持するように熱源器を制御する制御部とを備え、前記制御部は戻り温度が設定温度となり安定後は、この安定時の往き戻り温度差を記憶し、戻り温度を自動的に低温側へ移動させて、この時の温度差が前記記憶した温度差と一致するかを確認しながら、戻り温度を段階的に低下させるようにした事を特徴とするヒートポンプ式温水暖房装置。
【請求項２】
前記制御部は、戻り温度を自動的に低温側へさせた時の往き戻り温度差が、前記記憶された温度差より小さくなっている時は、熱源器を制御して戻り温度を高温側へ補正するようにした事を特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式温水暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプサイクルを利用した温水暖房で、戻り温度を極力低下させて暖房することで、ＣＯＰ（暖房能力／入力）を向上させて経済的なヒートポンプ式温水暖房装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の温水暖房装置では、ヒートポンプサイクルではないが、往き戻り温度差＞１０℃で高温水を連続供給、１０℃＞往き戻り温度差＞５℃で低温水を連続供給、５℃＞往き戻り温度差で低温水を断続供給、この３つの条件で暖房運転を制御することで、往き温度と戻り温度の温度差から床温を推定し、実際の床温に対応して適切な暖房を行うことが出来るものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７５３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、使用者が望む温度や、往き温度や戻り温度には全く関係なく、往き戻り温度差を基準に温度制御されるので、使用者が自由に暖房温度を設定出来なかったり、往き戻り温度共にどうしても高温側にのみ移動し、過剰暖房となりエネルギーの無駄で不経済であり、しかも戻り温度も高温となるので、ヒートポンプサイクルでは熱源器が異常となったり、ＣＯＰは低下するなどの課題を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、ヒートポンプサイクルで加熱された冷媒と水熱媒とを熱交換させる冷媒水熱交換器を備えた熱源器と、該熱源器からの水熱媒を循環ポンプの駆動で放熱器に循環させることで暖房を行うヒートポンプ式温水暖房装置に於いて、前記冷媒水熱交換器と放熱器とを結ぶ往き管と戻り管には、それぞれ水熱媒の往き温度を検知する往き温度センサと、水熱媒の戻り温度を検知する戻り温度センサとを備え、更にこの放熱器からの戻り温度をリモコンによる設定温度に保持するように熱源器を制御する制御部とを備え、前記制御部は戻り温度が設定温度となり安定後は、この安定時の往き戻り温度差を記憶し、戻り温度を自動的に低温側へ移動させて、この時の温度差が前記記憶した温度差と一致するかを確認しながら、戻り温度を段階的に低下させるようにしたものである。
【０００６】
又請求項２では、前記制御部は、戻り温度を自動的に低温側へさせた時の往き戻り温度差が、前記記憶された温度差より小さくなっている時は、熱源器を制御して戻り温度を高温側へ補正するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の請求項１によれば、使用者自身が選択した設定温度に放熱器の戻り温度がなるように熱源器を制御し、そしてこの温度が安定後には、この時の往き戻り温度差と一致することを確認しながら、戻り温度を自動的に低温側へ段階的に移行するので、放熱器での放熱温度が使用者の設定温度と大きく変わることなく、過剰暖房を防止して極めて経済的であり、しかも戻り温度が低くＣＯＰの向上も図ることが出来るものである。
【０００８】
又請求項２によれば、戻り温度の低温側への移動で往き戻り温度差が小さくなった時は、戻り温度を高温側へ補正するようにしたので、放熱器での放熱温度が低下した時には、素速く元に戻すことが出来、放熱温度が低下したまま使用することがなく、常に良好な放熱温度を維持しながら戻り温度を低く抑えて、好適な暖房と共に省エネを実現出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態のヒートポンプ式温水暖房装置の概略構成図。
【図２】同暖房運転の作動状態の説明図。
【図３】同暖房運転のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は暖房用の水熱媒を生成するヒートポンプ式の熱源器で、外気から熱を採熱する空気熱交換器２と、該空気熱交換器２に外気を送風する室外ファン３と、熱を搬送する冷媒を圧縮する圧縮機４と、高温高圧の冷媒と不凍液からなる水熱媒とが熱交換する冷媒水熱交換器５と、冷媒の流量を調節する膨張弁６とからなるヒートポンプサイクルで構成されている。
【００１１】
７は前記熱源器１で高温に加熱された水熱媒を床に敷設したパイプ（図示せず）内を流通させることで暖房を行う放熱器で、冷媒水熱交換器５とは高温の水熱媒を放熱器７まで流通させる往き管８と、放熱器７で温度低下した水熱媒を冷媒水熱交換器５まで流通させる戻り管９とで連通され、温水暖房回路を構成するものである。
【００１２】
又前記往き管８には、放熱器７に向かう水熱媒の温度を検知する往き温度センサ１０が備えられており、更に放熱器７から冷媒水熱交換器５に水熱媒を戻す戻り管９には、放熱器７で放熱後の水熱媒の温度を検知する戻り温度センサ１１及び、水熱媒を循環させる循環ポンプ１２が備えられている。
【００１３】
１３は放熱器７の近傍に備えられた各種設定用のリモコンで、表示部１４に表示された弱・中・強のバー表示１５を見ながら設定スイッチ１６を操作することで、目標とする戻り温度を使用者の希望通りに設定することが出来るものであり、弱の２０℃から中の４０℃、強の６０℃までを２℃刻みで設定可能である。
【００１４】
１７はマイコンからなる制御部で、往き温度センサ１０の検知する水熱媒の往き温度及び、戻り温度センサ１１の検知する水熱媒の戻り温度とを随時入力し、更にリモコン１３で設定された設定戻り温度を入力して記憶し、戻り温度センサ１１の検知する戻り温度が設定温度になるように、出力して圧縮機４の能力或いは膨張弁６の開度を調節して熱源器１の加熱能力を可変することで設定温度に保持させ、又この設定温度と戻り温度が一致した数十秒間の安定期間に、往き温度と戻り温度の温度差を演算して記憶し、次に戻り温度が低温側に数度低くなるように熱源器１の能力も下げると共に、この時の往き温度と戻り温度の温度差を演算し、最初に記憶した温度差と比較して同じであれば、更に戻り温度を下げて同じことを繰り返し、比較した温度差が小さくなっていれば、熱源器１の能力を上げて戻り温度を高温側に補正すると言う制御を、順次繰り返すようにしたものである。
【００１５】
次にこの一実施形態の作動を図２の説明図及び図３に示すフローチャートに従って説明する。（気温一定、循環ポンプ１２流量一定とした場合）
今リモコン１３で使用者が設定温度を３０℃にした場合、熱源器１は駆動して冷媒水熱交換器５での水熱媒の加熱を、放熱器７の放熱後に戻り温度センサ１１で検知される戻り温度が３０℃になるように制御し、そしてステップ１８で戻り温度が設定温度の３０℃になったことを確認し、ＹＥＳでステップ１９に進み往き温度と戻り温度の温度差Ａを演算し、ここでは１０℃を記憶した後、ステップ２０に進んで２０秒間の安定期間のカウントを行うものである。
【００１６】
次にステップ２１では、戻り温度を低温側に移動しここでは２℃低い２８℃になるように圧縮機４の能力を下げるように熱源器１を制御し、ステップ２２で戻り温度２８℃を確認して、ＹＥＳでステップ２３に進み往き温度と戻り温度の温度差Ｂを計測して、ここでは往き温度は３８℃であるから温度差Ｂは１０℃となり、ステップ２４で安定時の温度差Ａと今の温度差Ｂを比較して、温度差Ａ＝温度差Ｂで温度差に変化がなく一致したことを確認し、ステップ２５に進み所定時間ここでは１０秒間のカウントを行うもので、戻り温度の低温側への移動を更に継続させるものである。
【００１７】
そしてステップ２５での所定時間のカウント後は、ＹＥＳでステップ２６に進み戻り温度を低温側に移動しここでは更に２℃低い２６℃になるように圧縮機４を制御し、ステップ２７で戻り温度２６℃を確認して、ＹＥＳでステップ２８に進み往き温度と戻り温度の温度差Ｃを計測して、ここでは往き温度３４℃であるから温度差Ｃは８℃となり、ステップ２９で安定時の温度差Ａと今の温度差Ｃを比較して、温度差Ａ＞温度差Ｃで今の温度差Ｃが小さくなることで、ステップ３０に進み戻り温度の低温側への移動制御を一旦中止し、戻り温度を元に戻す高温側への補正制御を行うものである。
【００１８】
従ってステップ３１では、戻り温度を高温側に移動しここでは２℃高い２８℃に戻るように圧縮機４の能力を上げるように熱源器１を制御し、ステップ３２で戻り温度２８℃を確認して、ＹＥＳでステップ３３に進み往き温度と戻り温度の温度差Ｄを計測して、ここでは往き温度は３８℃であるから温度差Ｄは１０℃となり、ステップ３４で安定時の温度差Ａと温度差Ｄを比較して、温度差Ａ＝温度差Ｄで温度差が一致したことを確認し、ステップ３５に進み所定時間ここでは１０秒間のカウント行い、再び戻り温度を低温側に移動させる制御を開始し、温水暖房運転が終了するまで継続されるものである。
【００１９】
ステップ２８で往き温度と戻り温度の温度差Ｃが安定時の温度差Ａより小さくなったのは、放熱器７の放熱特性で往き温度がある温度以下になると放熱が悪くなると言うものであり、往き温度３４℃がその限界温度と言うことである。
【００２０】
このように使用者が希望する設定温度を軸に、往き温度と戻り温度の温度差をキープしていることを条件に、戻り温度を低温側に段階的に移動させることで、使用者の希望温度からはあまり離れることなく、熱源器１の能力を出来るだけ下げて省エネルギー化を図ることが出来て非常に経済的であり、しかも戻り温度を低くすることにより、ＣＯＰを向上させたヒートポンプ式の温水暖房装置を提供出来るものである。
【符号の説明】
【００２１】
１  熱源器
５  冷媒水熱交換器
７  放熱器
８  往き管
９  戻り管
１０  往き温度センサ
１１  戻り温度センサ
１２  循環ポンプ
１３  リモコン
１７  制御部
【図１】
0005442521.tif 000002
【図２】
0005442521.tif 000003
【図３】
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