(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）であって、
大気から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプ（１００）と、
前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を貯えるタンク（２００）と、
前記タンクに貯えられた熱媒の温度を計測する温度センサ（２１１，２１２，２１３）と、
前記タンクから供給される熱媒の熱を放出することにより暖房を行う暖房端末（３００）と、
前記ヒートポンプと前記タンクとの間で熱媒が循環する流路である第１流路（４１０）と、
前記第１流路で熱媒を循環させる第１ポンプ（１１０）と、
前記タンクと前記暖房端末との間で熱媒が循環する流路である第２流路（４２０）と、
前記第２流路で熱媒を循環させる第２ポンプ（４４０）と、
操作されると前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御するための信号を出力する操作部（１３０）と、
前記操作部から出力される信号に応じて前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御する制御部（１２０）と、を備え、
前記制御部は、前記ヒートポンプによる熱媒の加熱を行うことなく、前記第２ポンプによって前記第２流路で熱媒を循環させ、熱媒の熱を前記暖房端末から外部に放出させる制御である放熱制御を行い、
前記第２流路には、熱媒を冷却するための冷却用熱交換器（５２０，８３０）が設けられており、
前記制御部が前記放熱制御を行っているときには、前記第２流路を循環する熱媒が前記冷却用熱交換器によって冷却される暖房装置。
【請求項２】
暖房装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）であって、
大気から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプ（１００）と、
前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を貯えるタンク（２００）と、
前記タンクに貯えられた熱媒の温度を計測する温度センサ（２１１，２１２，２１３）と、
前記タンクから供給される熱媒の熱を放出することにより暖房を行う暖房端末（３００）と、
前記ヒートポンプと前記タンクとの間で熱媒が循環する流路である第１流路（４１０）と、
前記第１流路で熱媒を循環させる第１ポンプ（１１０）と、
前記タンクと前記暖房端末との間で熱媒が循環する流路である第２流路（４２０）と、
前記第２流路で熱媒を循環させる第２ポンプ（４４０）と、
操作されると前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御するための信号を出力する操作部（１３０）と、
前記操作部から出力される信号に応じて前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御する制御部（１２０）と、を備え、
前記制御部は、前記ヒートポンプによる熱媒の加熱を行うことなく、前記第２ポンプによって前記第２流路で熱媒を循環させ、熱媒の熱を前記暖房端末から外部に放出させる制御である放熱制御を行い、
前記制御部は、前記放熱制御を行っているときには、前記第１ポンプによって前記第１流路でも熱媒を循環させ、
前記第１流路には、熱媒を冷却するための冷却用熱交換器（５１０）が設けられており、
前記制御部が前記放熱制御を行っているときには、前記第１流路を循環する熱媒が前記冷却用熱交換器によって冷却される暖房装置。
【請求項３】
暖房装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）であって、
大気から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプ（１００）と、
前記ヒートポンプにより加熱された熱媒を貯えるタンク（２００）と、
前記タンクに貯えられた熱媒の温度を計測する温度センサ（２１１，２１２，２１３）と、
前記タンクから供給される熱媒の熱を放出することにより暖房を行う暖房端末（３００）と、
前記ヒートポンプと前記タンクとの間で熱媒が循環する流路である第１流路（４１０）と、
前記第１流路で熱媒を循環させる第１ポンプ（１１０）と、
前記タンクと前記暖房端末との間で熱媒が循環する流路である第２流路（４２０）と、
前記第２流路で熱媒を循環させる第２ポンプ（４４０）と、
操作されると前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御するための信号を出力する操作部（１３０）と、
前記操作部から出力される信号に応じて前記ヒートポンプ、前記第１ポンプ、及び前記第２ポンプの少なくとも一つを制御する制御部（１２０）と、を備え、
前記制御部は、前記ヒートポンプによる熱媒の加熱を行うことなく、前記第２ポンプによって前記第２流路で熱媒を循環させ、熱媒の熱を前記暖房端末から外部に放出させる制御である放熱制御を行い、
前記熱媒を加熱する補助加熱装置（７００，８００）が前記第２流路に設けられており、
前記制御部が前記放熱制御を行っているときには、前記補助加熱装置による熱媒の加熱を停止し、
前記補助加熱装置（８００）には、前記第２流路を循環する熱媒と、外部から供給される水道水と、を熱交換させる冷却用熱交換器（８３０）が設けられており、
前記制御部が前記放熱制御を行っているときには、前記第２流路を循環する熱媒が前記冷却用熱交換器によって冷却される暖房装置。
【請求項４】
前記補助加熱装置（８００）は、外部から供給される水道水を加熱して湯を生成する機能を備えている、請求項３に記載の暖房装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記タンクに貯えられている熱媒の温度が所定温度を超えているときにのみ前記放熱制御を行う、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の暖房装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記タンクに貯えられている熱媒の熱量が所定値を超えているときにのみ前記放熱制御を行う、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の暖房を行う暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気から吸熱するヒートポンプを用いた暖房装置が知られている。このような暖房装置は、ヒートポンプにより加熱され高温となった熱媒を暖房端末に供給し、熱媒の熱を暖房端末から建物内に放出することによって暖房を行うものである。暖房端末としては、例えば床下に埋め込まれた床暖房ユニットが挙げられる。
【０００３】
下記特許文献１に記載されている暖房装置は、ヒートポンプと暖房端末との間にタンクを介在させた構成となっている。タンクの内部には熱媒が貯えられている。当該暖房装置は、ヒートポンプとタンクとの間で熱媒を循環させることにより、タンク内に蓄えられた熱媒の温度を上昇させる。また、タンクと暖房端末との間で熱媒を循環させることにより、暖房端末において熱媒からの熱の放出を行う。
【０００４】
タンクは、ヒートポンプと暖房端末との間において熱媒の温度の変動を緩衝する役割を果たす。このため、下記特許文献１に記載されている暖房装置では、ヒートポンプの加熱性能を、暖房端末における放熱量の変動に対し即座に追従させる必要が無い。このように、ヒートポンプと暖房端末との間にタンクを介在させた構成の暖房装置は、ヒートポンプの加熱能力を頻繁に切り替えることなく、暖房端末による暖房を安定的に行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４２４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の暖房装置を建物に設置した際や、暖房装置のメンテナンスを行った際には、ヒートポンプの加熱性能を確認するための試運転を行う必要がある。具体的には、ヒートポンプとタンクとの間で熱媒を循環させながら熱媒の加熱を行い、タンク内の熱媒の温度が十分な速度で上昇するか否かを確認する必要がある。
【０００７】
このとき、例えば１回目の試運転の途中において何らかのエラーが発生し、試運転を再度行うような場合には、タンク内の熱媒の温度がある程度上昇した状態となっている。このような状態において試運転を行うと、タンク内の熱媒の温度が短時間のうちに最大値に到達し、ヒートポンプによる熱媒の加熱が停止してしまうこととなる。従って、試運転を十分な時間をかけて行うためには、予めタンク内の熱媒の温度が低下するのを待たなければならない。
【０００８】
しかしながら、タンクは高い保温性能を有しているので、一度温度が上昇した熱媒の温度が下がるまでには長時間を要する。また、ヒートポンプとタンクとの間を熱媒が循環する流路は密閉空間となっているので、内部にある高温の熱媒を低温の熱媒と入れ替えることはできない。また、熱媒としては水ではなく不凍液が用いられることが多いので、仮に、タンクや循環用の流路に熱媒の出口が設けられたていとしても、出口から取り出した熱媒を下水等に排出することはできない。つまり、取り出した熱媒を全て回収する必要が生じるので、熱媒を入れ替えるには手間と時間がかかってしまうこととなる。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、設置時やメンテナンス時において、タンク内の熱媒の温度を短時間のうちに低下させることのできる暖房装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る暖房装置は、大気から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプ（１００）と、ヒートポンプにより加熱された熱媒を貯えるタンク（２００）と、タンクに貯えられた熱媒の温度を計測する温度センサ（２１１，２１２，２１３）と、タンクから供給される熱媒の熱を放出することにより暖房を行う暖房端末（３００）と、ヒートポンプとタンクとの間で熱媒が循環する流路である第１流路（４１０）と、第１流路で熱媒を循環させる第１ポンプ（１１０）と、タンクと暖房端末との間で熱媒が循環する流路である第２流路（４２０）と、第２流路で熱媒を循環させる第２ポンプ（４４０）と、操作されるとヒートポンプ、第１ポンプ、及び第２ポンプの少なくとも一つを制御するための信号を出力する操作部（１３０）と、操作部から出力される信号に応じてヒートポンプ、第１ポンプ、及び第２ポンプの少なくとも一つを制御する制御部（１２０）と、を備える。制御部は、ヒートポンプによる熱媒の加熱を行うことなく、第２ポンプによって第２流路で熱媒を循環させ、熱媒の熱を暖房端末から外部に放出させる制御である放熱制御を行う。第２流路には、熱媒を冷却するための冷却用熱交換器（５２０，８３０）が設けられており、制御部が放熱制御を行っているときには、第２流路を循環する熱媒が冷却用熱交換器によって冷却される。
【００１１】
このような暖房装置では、例えば設置やメンテナンスが行われる際において操作部が操作されると、制御部による放熱制御が行われる。放熱制御により、タンク内に蓄えられている熱媒の熱が暖房端末から外部へと放出されるので、タンク内に蓄えられている熱媒の温度は比較的短時間のうちに低下する。その結果、ヒートポンプの加熱性能を十分な時間をかけて確認し得る状態に、短時間で移行することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、設置時やメンテナンス時において、タンク内の熱媒の温度を短時間のうちに低下させることのできる暖房装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１参考例に係る暖房装置の構成を示す図である。
【図２】ヒートポンプの制御部で実行される処理の流れ、の一例を示すフローチャートである。
【図３】放熱制御において制御部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】制御部で実行される処理の流れ、の他の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る暖房装置の構成を示す図である。
【図６】放熱制御において制御部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２参考例に係る暖房装置の構成を示す図である。
【図８】放熱制御において制御部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る暖房装置の構成を示す図である。
【図１０】放熱制御において制御部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第３参考例に係る暖房装置の構成を示す図である。
【図１２】放熱制御において制御部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１を参照しながら、第１参考例に係る暖房装置１０について説明する。暖房装置１０は、不図示の建物の暖房を行うための装置として構成されている。暖房装置１０は、ヒートポンプ１００と、タンク２００と、暖房端末３００とを備えている。ヒートポンプ１００とタンク２００は建物近傍の屋外に設置されており、暖房端末３００は建物の内部に設置されている。
【００１６】
ヒートポンプ１００は、不図示の冷凍サイクルによって大気から吸熱し、後述のタンク２００に蓄えられた熱媒を大気からの熱によって加熱する装置である。本参考例では、熱媒として不凍液が用いられている。しかしながら、本参考例を実施するにあたっては熱媒の種類は特に限定されない。
【００１７】
ヒートポンプ１００は、冷凍サイクルとして圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器等をその内部に備えており、冷媒である二酸化炭素がこれらを循環するように構成されている。尚、このような冷凍サイクルの構造は公知のものであるから、その具体的な構成については図示及び詳細な説明を省略する。
【００１８】
ヒートポンプ１００とタンク２００との間は、熱媒を循環させる流路として設けられた蓄熱用配管４１０によって接続されている。蓄熱用配管４１０は、ヒートポンプ１００で加熱された熱媒をタンク２００に供給するための往路配管４１１と、タンク２００から取り出された熱媒をヒートポンプ１００に供給するための復路配管４１２とにより構成されている。往路配管４１１の下流側端部は、タンク２００のうち上方側部分に接続されている。復路配管４１２の上流側端部は、タンク２００のうち下方側部分に接続されている。
【００１９】
ヒートポンプ１００の内部には内部ポンプ１１０が設けられている。内部ポンプ１１０は、蓄熱用配管４１０において熱媒を循環させるためのポンプである。内部ポンプ１１０には、往路配管４１１の上流側端部、及び復路配管４１２の下流側端部がそれぞれ接続されている。内部ポンプ１１０の運転が行われると、ヒートポンプ１００とタンク２００との間で熱媒が循環する。
【００２０】
尚、ヒートポンプ１００は、冷凍サイクル及び内部ポンプ１１０の両方を備えた構成となっているのであるが、冷凍サイクルのみを備えた構成であってもよい。つまり、蓄熱用配管４１０において熱媒を循環させるためのポンプが、ヒートポンプ１００とは別体の装置として設けられている構成であってもよい。
【００２１】
ヒートポンプ１００は、冷凍サイクル及び内部ポンプ１１０の他、制御部１２０と、操作部１３０とを備えている。
【００２２】
制御部１２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムとして構成されている。制御部１２０は、ヒートポンプ１００の動作、及び暖房装置１０の全体の動作を制御するものである。尚、暖房装置１０の全体の動作を制御する機能は、本参考例のようにヒートポンプ１００の制御部１２０が備えていてもよいのであるが、ヒートポンプ１００の外部に別途設けられた制御装置が備えていてもよい。
【００２３】
また、制御部１２０が単一の制御装置ではなく、複数の制御装置として構成されていてもよい。例えば、ヒートポンプ１００の制御を行うための制御装置と、タンク２００においてサーミスタや三方弁４５０の動作を制御するための制御装置と、建物において暖房端末３００等の動作を制御するための制御装置と、がそれぞれ存在しており、これら複数の制御装置の集合体として制御部１２０が構成されていてもよい。
【００２４】
操作部１３０は、暖房装置１０の設置が行われた際、又は暖房装置１０のメンテナンスが行われた際に、作業者が暖房装置１０の試運転を行うために操作する部分である。ここでいう試運転とは、ヒートポンプ１００の加熱性能が十分か否かを判定するために行われる運転のことである。「加熱性能」とは、ヒートポンプ１００を通過する熱媒に対して単位時間に与え得る熱量のことである。尚、操作部１３０は本参考例のようにヒートポンプ１００に設けられていてもよいのであるが、ヒートポンプ１００とは別体の装置として設けられていてもよい。例えば、操作部１３０がタンク２００に設けられていてもよく、建物の内部に配置されていてもよい。
【００２５】
操作部１３０の操作が行われると、ヒートポンプ１００、内部ポンプ１１０、及び後述の循環ポンプ４４０、のうち少なくとも一つを制御するための信号が操作部１３０から出力される。当該信号は制御部１２０に入力される。操作部１３０からの信号が制御部１２０に入力されると、制御部１２０は、ヒートポンプ１００、内部ポンプ１１０、及び循環ポンプ４４０、のうち少なくとも一つを制御することにより、後述の放熱制御を行う。
【００２６】
タンク２００は、ヒートポンプ１００で加熱された熱媒を貯えるための容器である。タンク２００は略円柱形状に形成されている。タンク２００は、その周囲が不図示の断熱材で覆われており、高温の熱媒を比較的長時間に亘って保温し得るように構成されている。既に述べたように、タンク２００の上方側部分には往路配管４１１の下流側端部が接続されており、タンク２００の下方側部分には復路配管４１２の上流側端部が接続されている。このため、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱が行われる際には、加熱により高温となった熱媒がタンク２００の上方側部分から供給され、低温の熱媒がタンク２００の下方側部分から取り出される。
【００２７】
タンク２００には、内部の熱媒の温度を測定するための３つの温度センサ２１１、２１２、２１３が、互いに異なる高さとなる位置に取り付けられている。これらのうち、温度センサ２１１が最も高い位置に取り付けられており、温度センサ２１３が最も低い位置に取り付けられている。温度センサ２１１、２１２、２１３により、タンク２００内における熱媒の温度分布が計測される。温度センサ２１１、２１２、２１３により計測された各部における熱媒の温度は、制御部１２０に入力される。
【００２８】
暖房端末３００は、タンク２００から供給される熱媒の熱を外部に放出することにより、建物の暖房を行うものである。本参考例における暖房端末３００は、建物の床下に埋め込まれた床暖房ユニットである。ただし、本参考例を実施するにあたっては、暖房端末３００は床暖房ユニットに限定されない。例えば、高温の熱媒と室内の空気とを熱交換させる熱交換器を備えた機器であってもよい。
【００２９】
タンク２００と暖房端末３００との間は、熱媒を循環させる流路として設けられた放熱用配管４２０によって接続されている。放熱用配管４２０は、タンク２００からの熱媒を暖房端末３００に供給するための往路配管４２１と、暖房端末３００を通過した後の熱媒をタンク２００に戻すための復路配管４２２とにより構成されている。往路配管４２１の上流側端部は、タンク２００のうち上方側部分に接続されている。復路配管４２２の下流側端部は、タンク２００のうち下方側部分に接続されている。
【００３０】
往路配管４２１の途中には循環ポンプ４４０が設けられている。循環ポンプ４４０は、放熱用配管４２０において熱媒を循環させるためのポンプである。制御部１２０の制御により循環ポンプ４４０の運転が行われると、タンク２００と暖房端末３００との間で熱媒が循環し、建物の暖房が行われる。
【００３１】
このとき、放熱用配管４２０を循環する熱媒は、暖房端末３００を通過する際において放熱し、その温度を低下させる。低温となった熱媒は、復路配管４２２を通ってタンク２００の下方側部分に供給される。つまり、循環ポンプ４４０が動作しているときには、タンク２００の上方側部分から高温の熱媒が取り出され、暖房端末３００を通過し低温となった熱媒がタンク２００の下方側部分に戻される。このため、タンク２００内においては、上方側部分における熱媒の温度が高くなっており、下方側部分における熱媒の温度が低くなっている。
【００３２】
往路配管４２１と復路配管４２２との間には、両者を繋ぐバイパス配管４３０が設けられている。バイパス配管４３０の一端は、往路配管４２１のうち循環ポンプ４４０よりも上流側部分に接続されている。バイパス配管４３０の他端は復路配管４２２に接続されている。また、バイパス配管４３０と復路配管４２２との接続部分には、三方弁４５０が設けられている。
【００３３】
三方弁４５０は、制御部１２０が行う制御によって自動的に流路を切り換えることのできる電動式の弁である。三方弁４５０により、暖房端末３００からの熱媒が矢印ＡＲ１に沿ってタンク２００に向かう第１状態と、矢印ＡＲ２に沿って往路配管４２１に向かう第２状態とが切り替えられる。通常は第１状態となっている。
【００３４】
第１状態においては、循環ポンプ４４０の動作に伴って、タンク２００からの高温の熱媒が暖房端末３００に到達する。一方、第２状態においては、循環ポンプ４４０が動作してもタンク２００からの熱媒は暖房端末３００に到達しない。このとき暖房端末３００から排出された熱媒は、復路配管４２２、三方弁４５０、バイパス配管４３０、往路配管４１１を順に通り、再び暖房端末３００に供給されることとなる。暖房端末３００を通過する際に低温となった熱媒が再び暖房端末３００に供給されるので、第２状態において暖房端末３００から放出される熱量は、第１状態において放出される熱量よりも小さくなる。
【００３５】
このため、三方弁４５０の動作を制御して第１状態と第２状態との切り替えを適宜行うことにより、暖房端末３００から放出される熱量を調整することができる。
【００３６】
ところで、このような構成の暖房装置１０を新たに設置した際や、設置後において暖房装置１０のメンテナンスを行った際には、ヒートポンプ１００の加熱性能を確認するための試運転を行う必要がある。試運転においては、ヒートポンプ１００とタンク２００との間で熱媒を循環させながら熱媒の加熱を行い、タンク２００内の熱媒の温度が十分な速度で上昇するか否かが確認される。既に述べたように、このような試運転は、作業者が操作部１３０を操作することによって開始される。
【００３７】
試運転が開始される際に、タンク２００内の熱媒の温度が十分に低く、例えば外気温に等しいような場合には、試運転によって熱媒の温度が上限値に到達するまでには長時間を要する。換言すれば、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認することができる。
【００３８】
例えば１回目の試運転の途中において何らかのエラーが発生し、試運転が再度行われるような場合には、タンク２００内の熱媒の温度が高くなっている。また、暖房端末３００の使用を停止した直後にメンテナンスが行われる場合にも、タンク２００内の熱媒の温度は高くなっている。
【００３９】
このような状態において試運転が開始又は再開されると、タンク２００内の熱媒の温度が短時間のうちに最大値に到達し、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱が停止してしまうこととなる。つまり、ヒートポンプ１００の運転が短時間のうちに停止してしまうこととなるので、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認することができない。試運転を十分な時間をかけて行うためには、予めタンク２００内の熱媒の温度が低下するのを待たなければならない。しかしながら、タンク２００は断熱材で覆われており、高い保温性能を有しているので、熱媒の温度が自然に下がるまでには長時間を要してしまう。
【００４０】
そこで、本参考例に係る暖房装置１０では、後に説明する放熱制御を行うことにより、タンク２００内の熱媒の温度を短時間のうちに低下させることが可能となっている。これにより、タンク２００内に高温の熱媒が存在する場合であっても、短時間のうちに試運転を開始することができる。
【００４１】
試運転が開始される際において制御部１２０で行われる処理について、図２を参照しながら説明する。図２に示される一連の処理は、所定の期間が経過する毎に繰り返し実行されている。
【００４２】
最初のステップＳ０１では、操作部１３０に対する操作が行われたか否かが判定される。操作部１３０が操作されていなければ、すなわち操作部１３０からの信号が制御部１２０に入力されていなければ、図２に示される一連の処理を終了する。操作部１３０が操作されていれば、すなわち操作部１３０からの信号が制御部１２０に入力されていれば、ステップＳ０２に移行する。
【００４３】
ステップＳ０２では、タンク２００内における熱媒の平均温度が算出される。ここでは、温度センサ２１１、２１２、２１３によってそれぞれ測定された３つの測定値を平均することにより、熱媒の平均温度が算出される。
【００４４】
ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、算出された平均温度が、所定の閾値ＴＴ以下であるか否かが判定される。閾値ＴＴは、ヒートポンプ１００の加熱性能の確認を、十分に時間をかけて行うことができるような熱媒の温度の上限値として、予め設定され制御部１２０の記憶装置に記憶されている。閾値ＴＴを設定するにあたっては、加熱性能の確認を行うために必要となるタンク２００内の温度上昇量、ヒートポンプ１００の定格加熱性能、タンク２００の容積等が考慮される。
【００４５】
平均温度が閾値ＴＴ以下である場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４に移行したということは、タンク２００内の熱媒の温度が十分に低いため、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認しても、タンク２００内の温度は上限に達しない、ということである。従って、ステップＳ０４では、ヒートポンプ１００による加熱が開始される。以降は、タンク２００内の熱媒の温度上昇を作業者が確認しながら、ヒートポンプ１００の加熱性能やその他の事項が診断される。
【００４６】
ステップＳ０３において、熱媒の温度が閾値ＴＴを超えている場合には、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５に移行したということは、タンク２００内の熱媒の温度が初めから高いため、ヒートポンプの加熱性能の確認を十分な時間をかけて行うことができない、ということである。このため、ステップＳ０５では放熱制御が開始される。このように、タンク２００に貯えられている熱媒の温度が所定の閾値ＴＴを超えているときにのみ、放熱制御が行われる。
【００４７】
図３を参照しながら、放熱制御の具体的な内容について説明する。図３に示される一連の処理も、制御部１２０によって実行される。
【００４８】
最初のステップＳ２１では、循環ポンプ４４０の運転が開始される。これにより、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環し始める。つまり、タンク２００からの高温の熱媒が往路配管４２１を通って暖房端末３００に供給され、暖房端末３００においてその熱が外部に放出される。また、暖房端末３００を通過して低温となった熱媒が、復路配管４２２を通ってタンク２００に戻される。
【００４９】
このとき、制御部１２０が行う制御によって、ヒートポンプ１００の冷凍サイクルはその動作を停止させた状態となっている。このため、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱は行われない。タンク２００内における熱媒の温度は、暖房端末３００における放熱に伴って次第に低下して行く。
【００５０】
ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、内部ポンプ１１０の運転が開始される。ただし、上記のようにヒートポンプ１００の冷凍サイクルは停止したままである。従って、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱は行われないまま、ヒートポンプ１００とタンク２００との間で熱媒が循環することとなる。
【００５１】
蓄熱用配管４１０は、ヒートポンプ１００及びタンク２００と共に屋外に配置されている。従って、タンク２００から取り出された熱媒は、復路配管４１２を通る際において外気との熱交換により熱を奪われ、その温度を低下させる。また、ヒートポンプ１００を通過して往路配管４１１を通る際においても、外気との熱交換によりその温度を低下させる。
【００５２】
蓄熱用配管４１０を通過する際における熱媒の温度低下は、暖房端末３００を通過する際における熱媒の温度低下に比べると小さい。しかしながら、蓄熱用配管４１０における放熱が補助的に行われる結果、タンク２００内の熱媒の温度低下はさらに促進される。
【００５３】
図３に示される例では、蓄熱用配管４１０における熱媒の循環と、放熱用配管４２０における熱媒の循環とが、ほぼ同時に開始される。しかしながら、これらが互いに異なるタイミングで開始されてもよい。例えば、放熱用配管４２０における熱媒の循環のみが先に開始され、所定期間が経過した後に、蓄熱用配管４１０における熱媒の循環が開始されるような態様であってもよい。
【００５４】
暖房端末３００における放熱量が十分に大きい場合には、蓄熱用配管４１０で熱媒を循環させることによる放熱は行われなくてもよい。すなわち、放熱制御として図３のステップＳ２１の処理のみが行われ、ステップＳ２２の処理が行われないような態様であってもよい。
【００５５】
図２に戻って説明を続ける。ステップＳ０５において以上のような放熱制御が開始された後、ステップＳ０２以降の処理が再び実行される。放熱制御により、ステップＳ０２で算出される平均温度は次第に低下して行く。このため、比較的短時間のうちに平均温度が閾値ＴＴ以下となり、ステップＳ０４に移行して試運転が開始されることとなる。
【００５６】
このように、本参考例に係る暖房装置１０では、設置やメンテナンスの際において操作部１３０が操作されると、制御部１２０によって放熱制御が行われる。放熱制御により、タンク２００内に蓄えられている熱媒の熱が暖房端末３００から外部へと放出されるので、タンク２００内に蓄えられている熱媒の温度は比較的短時間のうちに低下する。その結果、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認し得る状態、すなわちタンク２００内における熱媒の平均温度が閾値ＴＴ以下である状態に、比較的短時間のうちに移行することができる。
【００５７】
図２に示される処理の変形例について、図４を参照しながら説明する。図４に示される処理は、図２に示される処理のステップＳ０２をステップＳ１２に置き換えて、図２に示される処理のステップＳ０３をステップＳ１３に置き換えたものとなっている。図４に示される処理のうち、ステップＳ１２及びステップＳ１３以外の処理については、いずれも図２に示される処理と同一である。
【００５８】
操作部１３０が操作された後に行われるステップＳ１２では、タンク２００内の熱媒が有する熱量が算出される。ここでいう熱量とは、絶対的な熱量ではなく、ヒートポンプ１００によって熱媒に加えられた熱量のことである。
【００５９】
熱量の算出方法について説明する。図１を参照しながら説明したように、タンク２００には、高さの異なる３箇所に温度センサ２１１、２１２、２１３が取り付けられている。図１に示されるように、温度センサ２１１と温度センサ２１２との中間となる高さを境界ＤＬ１とし、タンク２００内の空間のうち境界ＤＬ１よりも上方側の領域を領域Ｖ１とする。この場合、温度センサ２１１で測定される温度は、領域Ｖ１に存在する熱媒の温度ということができる。
【００６０】
また、温度センサ２１２と温度センサ２１３との中間となる高さを境界ＤＬ２とし、タンク２００内の空間のうち境界ＤＬ１と境界ＤＬ２との間の領域を領域Ｖ２とする。この場合、温度センサ２１２で測定される温度は、領域Ｖ２に存在する熱媒の温度ということができる。
【００６１】
更に、タンク２００内の空間のうち境界ＤＬ２よりも下方側の領域を領域Ｖ３とする。この場合、温度センサ２１３で測定される温度は、領域Ｖ３に存在する熱媒の温度ということができる。
【００６２】
領域Ｖ１の熱媒が有する熱量Ｑ１は、下記の式（１）で表される。
Ｑ１＝ｃ（Ｔ１−Ｔ０）Ｖ１・・・・・（１）
式（１）における「Ｖ１」は、領域Ｖ１の容積である。すなわち、領域Ｖ１に存在する熱媒の体積である。「ｃ」は、単位体積あたりにおける熱媒の熱容量である。「Ｔ１」は、温度センサ２１１の測定値である。「Ｔ０」は基準温度であり、ヒートポンプ１００により加熱が行われない場合における熱媒の温度である。例えば、外気温に略等しい２５℃が設定される。
【００６３】
領域Ｖ２の熱媒が有する熱量Ｑ２は、下記の式（２）で表される。
Ｑ２＝ｃ（Ｔ２−Ｔ０）Ｖ２・・・・・（２）
式（２）における「Ｖ２」は、領域Ｖ２の容積である。すなわち、領域Ｖ２に存在する熱媒の体積である。「Ｔ２」は、温度センサ２１２の測定値である。「ｃ」及び「Ｔ０」は、式（１）における「ｃ」及び「Ｔ０」とそれぞれ同一である。
【００６４】
領域Ｖ３の熱媒が有する熱量Ｑ３は、下記の式（３）で表される。
Ｑ３＝ｃ（Ｔ３−Ｔ０）Ｖ３・・・・・（２）
式（３）における「Ｖ３」は、領域Ｖ３の容積である。すなわち、領域Ｖ３に存在する熱媒の体積である。「Ｔ３」は、温度センサ２１３の測定値である。「ｃ」及び「Ｔ０」は、式（１）における「ｃ」及び「Ｔ０」とそれぞれ同一である。
【００６５】
図４のステップＳ１２では、式（１）により算出されるＱ１、式（２）により算出されるＱ２、及び式（３）により算出されるＱ３を全て合算することにより、タンク２００内の熱媒が有する熱量が算出される。
【００６６】
ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出された熱量（すなわち、Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３）が、所定の閾値ＱＴ以下であるか否かが判定される。閾値ＱＴは、ヒートポンプ１００の加熱性能の確認を、十分に時間をかけて行うことができるような熱量の上限値として、予め設定され制御部１２０の記憶装置に記憶されている。閾値ＱＴを設定するにあたっては、加熱性能の確認を行うために必要となるタンク２００内の温度上昇量、ヒートポンプ１００の定格加熱性能、タンク２００の容積等が考慮される。
【００６７】
タンク２００内の熱媒が有する熱量、が閾値ＱＴ以下である場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４に移行したということは、タンク２００内に貯えられている熱媒の熱量が十分に小さいため、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認しても、その際に生じる熱量の全体をタンク２００で受け入れることができる、ということである。従って、ステップＳ０４ではヒートポンプ１００による加熱が開始される。
【００６８】
ステップＳ１３において、熱量が閾値ＱＴを超えている場合には、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５に移行したということは、タンク２００内の熱媒が有する熱量が大きいため、ヒートポンプの加熱性能の確認を十分な時間をかけて行うことができない、ということである。このため、既に述べたように、ステップＳ０５では放熱制御が開始される。以上のように、図４に示される例においては、タンク２００に貯えられている熱媒の熱量が所定の閾値ＱＴを超えているときにのみ、放熱制御が行われる。
【００６９】
図５を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る暖房装置１０Ａについて説明する。暖房装置１０Ａでは、蓄熱用配管４１０の往路配管４１１に冷却用熱交換器５１０が設けられている。また、放熱用配管４２０の往路配管４２１に冷却用熱交換器５２０が設けられている。暖房装置１０Ａは、冷却用熱交換器５１０及び冷却用熱交換器５２０が設けられている点、及び、制御部１２０で実行される処理の内容においてのみ第１参考例と異なっている。その他の点においては第１参考例と同一である。
【００７０】
冷却用熱交換器５１０は、往路配管４１１を通る熱媒と、配管６１０を通る水道水と、を熱交換させることにより、熱媒を冷却するための熱交換器である。配管６１０は、水道配管に接続される配管である。配管６１０の途中にはバルブ６１１が設けられている。バルブ６１１が開かれると、配管６１０に水道水が供給され、冷却用熱交換器５１０における熱交換が行われる。つまり、往路配管４１１を通る熱媒が冷却される。バルブ６１１は電磁弁であり、その開閉動作は制御部１２０により制御される。バルブ６１１は、通常時においては常に閉状態とされている。
【００７１】
冷却用熱交換器５２０は、往路配管４２１を通る熱媒と、配管６２０を通る水道水と、を熱交換させることにより、熱媒を冷却するための熱交換器である。配管６２０は、水道配管に接続される配管である。配管６２０の途中にはバルブ６２１が設けられている。バルブ６２１が開かれると、配管６２０に水道水が供給され、冷却用熱交換器５２０における熱交換が行われる。つまり、往路配管４２１を通る熱媒が冷却される。バルブ６２１は電磁弁であり、その開閉動作は制御部１２０により制御される。バルブ６２１は、通常時においては常に閉状態とされている。
【００７２】
図６を参照しながら、暖房装置１０Ａにおいて行われる放熱制御の具体的な内容について説明する。尚、暖房装置１０Ａで放熱制御が開始されるための条件については、図２や図４を参照しながら説明した第１参考例の場合と同じである。
【００７３】
最初のステップＳ３１、及び続くステップＳ３２で行われる処理は、図３のステップＳ２１、及びステップＳ２２で行われる処理とそれぞれ同一である。ステップＳ３２が行われた後においては、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環しており、ヒートポンプ１００とタンク２００との間でも熱媒が循環している状態となる。ただし、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱は行われない。
【００７４】
ステップＳ３２に続くステップＳ３３では、制御部１２０によってバルブ６１１が開状態とされる。これにより、配管６１０に水道水が供給され始めて、冷却用熱交換器５１０における熱媒の冷却が開始される。蓄熱用配管４１０を循環している熱媒は、往路配管４１１等を通る際においてその温度を低下させるだけでなく、冷却用熱交換器５１０を通る際においてもその温度を低下させる。
【００７５】
ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、制御部１２０によってバルブ６２１が開状態とされる。これにより、配管６２０に水道水が供給され始めて、冷却用熱交換器５２０における熱媒の冷却が開始される。放熱用配管４２０を循環している熱媒は、暖房端末３００を通る際にその温度を低下させるだけでなく、冷却用熱交換器５２０を通る際においてもその温度を低下させる。
【００７６】
このように、放熱制御が行われている間は、冷却用熱交換器５１０、及び冷却用熱交換器５２０においても熱媒の冷却が行われる。放熱制御がより効率的に行われるので、タンク２００内における熱媒の温度を短時間で低下させることができる。
【００７７】
尚、冷却用熱交換器５１０と冷却用熱交換器５２０の両方を備えるのではなく、冷却用熱交換器５２０だけを備える構成としてもよい。
【００７８】
また、暖房端末３００や冷却用熱交換器５２０における放熱量が十分に大きい場合には、蓄熱用配管４１０で熱媒を循環させることによる放熱は行われなくてもよい。すなわち、
図６に示される一連の処理のうち、ステップＳ３２及びステップＳ３３の処理が行われないような態様であってもよい。
【００７９】
バルブ６１１やバルブ６２１の開閉動作は、本実施形態のように制御部１２０が行う制御によって行われてもよいのであるが、作業者の手作業によって行われるような態様であってもよい。また、通常時においては冷却用熱交換器５２０に配管６２０が接続されておらず、メンテナンス時等においてのみ、冷却用熱交換器５２０に配管６２０が接続されるような態様であってもよい。冷却用熱交換器５１０に対する配管６１０の接続についても同様である。
【００８０】
図７を参照しながら、第２参考例に係る暖房装置１０Ｂについて説明する。暖房装置１０Ｂは、循環ポンプ４４０に換えて補助加熱装置７００が設けられている点、及び、制御部１２０で実行される処理の内容においてのみ第１参考例と異なっている。その他の点においては第１参考例と同一である。
【００８１】
補助加熱装置７００は、放熱用配管４２０の往路配管４２１のうち、バイパス配管４３０との接続部分よりも下流側となる位置に設けられている。補助加熱装置７００は、往路配管４２１を通る熱媒を加熱することにより、暖房端末３００に供給される熱媒の温度を上昇させるための装置である。補助加熱装置７００の動作は制御部１２０によって制御される。補助加熱装置７００は、内部ポンプ７１０と、バーナー７２０とを有している。
【００８２】
内部ポンプ７１０は、放熱用配管４２０において熱媒を循環させるためのポンプである。制御部１２０の制御により内部ポンプ７１０の運転が行われると、タンク２００と暖房端末３００との間で熱媒が循環し、建物の暖房が行われる。このように、内部ポンプ７１０は、第１参考例における循環ポンプ４４０と同一の役割を果たすものとなっている。
【００８３】
バーナー７２０は、往路配管４２１を通る熱媒を加熱するものである。制御部１２０の制御によりバーナー７２０が動作（つまり点火）すると、往路配管４２１を通る熱媒が加熱される。例えば、タンク２００から供給される熱媒の温度が低いときには、バーナー７２０を動作させることによって熱媒の加熱が行われ、これにより暖房端末３００の暖房性能が確保される。タンク２００から供給される熱媒の温度が十分に高いときや、暖房端末３００の設定温度が低いときには、バーナー７２０が停止（つまり消火）される。
【００８４】
図８を参照しながら、暖房装置１０Ｂにおいて行われる放熱制御の具体的な内容について説明する。尚、暖房装置１０Ｂで放熱制御が開始されるための条件については、図２や図４を参照しながら説明した第１実施形態の場合と同じである。
【００８５】
最初のステップＳ４１では、内部ポンプ７１０の運転が開始される。これにより、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環し始める。つまり、タンク２００からは高温の熱媒が往路配管４２１を通って暖房端末３００に供給され、暖房端末３００においてその熱が外部に放出される。また、暖房端末３００を通過して低温となった熱媒が、復路配管４２２を通ってタンク２００に戻される。
【００８６】
ステップＳ４１に続くステップＳ４２では、内部ポンプ１１０の運転が開始される。ステップＳ４２で行われる処理は、図３のステップＳ２２で行われる処理と同一である。ステップＳ４２が行われた後においては、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環しており、ヒートポンプ１００とタンク２００との間でも熱媒が循環している状態となる。ただし、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱は行われない。
【００８７】
ステップＳ４２に続くステップＳ４３では、制御部１２０によってバーナー７２０が停止される。放熱制御が行われている間はバーナー７２０による熱媒の加熱が行われないので、タンク２００内における熱媒の温度低下がバーナー７２０により妨げられてしまうことが無い。このため、本参考例においても、第１参考例における効果と同一の効果を奏する。
【００８８】
図９を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る暖房装置１０Ｃについて説明する。暖房装置１０Ｃは、循環ポンプ４４０に換えて給湯装置８００が設けられている点、及び、制御部１２０で実行される処理の内容においてのみ第１参考例と異なっている。その他の点においては第１参考例と同一である。
【００８９】
給湯装置８００は、放熱用配管４２０の往路配管４２１のうち、バイパス配管４３０との接続部分よりも下流側となる位置に設けられている。給湯装置８００は、外部から供給される水道水を加熱して湯を生成する給湯器としての機能を有している。また、給湯装置８００は、往路配管４２１を通る熱媒を加熱することにより、暖房端末３００に供給される熱媒の温度を上昇させるための機能をも有している。つまり、給湯装置８００は、第２参考例における補助加熱装置７００に対して給湯器としての機能を加えたもの、ということができる。給湯装置８００の動作は制御部１２０によって制御される。
【００９０】
給湯装置８００は、内部ポンプ８１０と、バーナー８２０と、熱交換器８３０とを有している。
【００９１】
内部ポンプ８１０は、放熱用配管４２０において熱媒を循環させるためのポンプである。制御部１２０の制御により内部ポンプ８１０の運転が行われると、タンク２００と暖房端末３００との間で熱媒が循環し、建物の暖房が行われる。このように、内部ポンプ８１０は、第１参考例における循環ポンプ４４０と同一の役割を果たすものとなっている。
【００９２】
バーナー８２０は、往路配管４２１を通る熱媒を加熱するものである。制御部１２０の制御によりバーナー８２０が動作（つまり点火）すると、往路配管４２１を通る熱媒が加熱される。例えば、タンク２００から供給される熱媒の温度が低いときには、バーナー８２０を動作させることによって熱媒の加熱が行われ、これにより暖房端末３００の暖房性能が確保される。タンク２００から供給される熱媒の温度が十分に高いときや、暖房端末３００の設定温度が低いときには、バーナー８２０が停止（つまり消火）される。
【００９３】
また、バーナー８２０は、上記のように往路配管４２１を通る熱媒を加熱することに加えて、配管６３０を通る水道水をも加熱することが可能となっている。
【００９４】
熱交換器８３０は、往路配管４２１を通る熱媒と、配管６３０を通る水道水と、を熱交換させることにより、熱媒を冷却するための熱交換器である。配管６３０は、水道配管に接続される配管であって、その一部が給湯装置８００の内部に配置されている。配管６３０の途中にはバルブ８４０が設けられている。
【００９５】
バルブ８４０は電磁弁であり、その開閉動作は制御部１２０により制御される。放熱用配管４２０を熱媒が循環している状態においてバルブ８４０が開かれると、配管６３０に水道水が供給され、熱交換器８３０における熱交換が行われる。つまり、往路配管４２１を通る熱媒が冷却される。
【００９６】
また、バーナー８２０が動作している状態においてバルブ８４０が開かれると、配管６３０に水道水が供給され、当該水道水がバーナー８２０で加熱されることにより湯が生成される。給湯装置８００で生成された湯は、建物の浴室等に供給され使用される。
【００９７】
図１０を参照しながら、暖房装置１０Ｃにおいて行われる放熱制御の具体的な内容について説明する。尚、暖房装置１０Ｃで放熱制御が開始されるための条件については、図２や図４を参照しながら説明した第１参考例の場合と同じである。
【００９８】
最初のステップＳ５１では、内部ポンプ８１０の運転が開始される。これにより、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環し始める。つまり、タンク２００からは高温の熱媒が往路配管４２１を通って暖房端末３００に供給され、暖房端末３００においてその熱が外部に放出される。また、暖房端末３００を通過して低温となった熱媒が、復路配管４２２を通ってタンク２００に戻される。
【００９９】
ステップＳ５１に続くステップＳ５２では、内部ポンプ１１０の運転が開始される。ステップＳ５２で行われる処理は、図３のステップＳ２２で行われる処理と同一である。ステップＳ５２が行われた後においては、タンク２００と暖房端末３００との間において熱媒が循環しており、ヒートポンプ１００とタンク２００との間でも熱媒が循環している状態となる。ただし、ヒートポンプ１００による熱媒の加熱は行われない。
【０１００】
ステップＳ５２に続くステップＳ５３では、制御部１２０によってバルブ８４０が開状態とされる。これにより、配管６３０に水道水が供給され始めて、熱交換器８３０における熱媒の冷却が開始される。放熱用配管４２０を循環している熱媒は、暖房端末３００を通る際にその温度を低下させるだけでなく、熱交換器８３０を通る際においてもその温度を低下させる。
【０１０１】
このように、本実施形態においては、熱交換器８３０においても熱媒の冷却が行われる。放熱制御がより効率的に行われるので、タンク２００内における熱媒の温度を短時間で低下させることができる。
【０１０２】
ステップＳ５３に続くステップＳ５４では、制御部１２０によってバーナー８２０が停止される。放熱制御の間はバーナー８２０による熱媒の加熱が行われないので、タンク２００内における熱媒の温度低下がバーナー８２０により妨げられてしまうことが無い。
【０１０３】
図１１を参照しながら、第３参考例に係る暖房装置１０Ｄについて説明する。暖房装置１０Ｄは、タンク２００内に蓄えられている熱媒とは別の熱媒が、暖房端末３００に供給される構成となっている。
【０１０４】
暖房装置１０Ｄは、ヒートポンプ１００と、タンク２００と、熱交換器９００と、暖房端末３００とを備えている。これらのうち、ヒートポンプ１００の構成と、タンク２００の構成は、いずれも第１参考例における構成と同じである。ただし、本参考例においては、ヒートポンプ１００とタンク２００との間で循環する熱媒のことを「第１熱媒」と表記する。第１熱媒としては不凍液が用いられてもよく、不凍液以外の液体が用いられてもよい。
【０１０５】
熱交換器９００は、後述の暖房端末３００に供給される熱媒（以下、「第２熱媒」と表記する）を、タンク２００から供給される第１熱媒との熱交換によって加熱するための熱交換器である。第２熱媒は、熱交換器によって加熱された後に暖房端末３００へと供給される。第２熱媒としては不凍液が用いられてもよく、不凍液以外の液体が用いられてもよい。
【０１０６】
タンク２００と熱交換器９００との間は、第１熱媒を循環させる流路として設けられた放熱用配管９１０によって接続されている。放熱用配管９１０は、タンク２００からの第１熱媒を熱交換器９００に供給するための往路配管９１１と、熱交換器９００を通過した後の第１熱媒をタンク２００に戻すための復路配管９１２とにより構成されている。往路配管９１１の上流側端部は、タンク２００のうち上方側部分に接続されている。復路配管９１２の下流側端部は、タンク２００のうち下方側部分に接続されている。
【０１０７】
復路配管９１２の途中には第１循環ポンプ９２０が設けられている。第１循環ポンプ９２０は、放熱用配管９１０において第１熱媒を循環させるためのポンプである。制御部１２０の制御により第１循環ポンプ９２０の運転が行われると、タンク２００と熱交換器９００との間で第１熱媒が循環する。
【０１０８】
このとき、放熱用配管９１０を循環する第１熱媒は、熱交換器９００を通過する際において第２熱媒との熱交換により放熱し、その温度を低下させる。低温となった第１熱媒は、復路配管９１２を通ってタンク２００の下方側部分に供給される。つまり、第１循環ポンプ９２０が動作しているときには、タンク２００の上方側部分から高温の第１熱媒が取り出され、熱交換器９００を通過し低温となった第１熱媒がタンク２００の下方側部分に戻される。このため、タンク２００内においては、上方側部分における第１熱媒の温度が高くなっており、下方側部分における第１熱媒の温度が低くなっている。
【０１０９】
暖房端末３００は、熱交換器９００から供給される第２熱媒の熱を外部に放出することにより、建物の暖房を行うものである。本参考例における暖房端末３００は、建物の床下に埋め込まれた床暖房ユニットである。ただし、本参考例を実施するにあたっては、暖房端末３００は床暖房ユニットに限定されない。例えば、高温の第２熱媒と室内の空気とを熱交換させる熱交換器を備えた機器であってもよい。
【０１１０】
熱交換器９００と暖房端末３００との間は、第２熱媒を循環させる流路として設けられた暖房用配管９３０によって接続されている。暖房用配管９３０は、熱交換器９００からの第２熱媒を暖房端末３００に供給するための往路配管９３１と、暖房端末３００を通過した後の第２熱媒を熱交換器９００に戻すための復路配管９３２とにより構成されている。
【０１１１】
往路配管９３１の途中には第２循環ポンプ９５０が設けられている。第２循環ポンプ９５０は、暖房用配管９３０において第２熱媒を循環させるためのポンプである。制御部１２０の制御により第２循環ポンプ９５０の運転が行われると、熱交換器９００と暖房端末３００との間で第２熱媒が循環し、建物の暖房が行われる。
【０１１２】
このとき、暖房用配管９３０を循環する第２熱媒は、暖房端末３００を通過する際において放熱し、その温度を低下させる。低温となった第２熱媒は、復路配管９３２を通って熱交換器９００に供給される。その後、第２熱媒は、第１熱媒との熱交換によって再び加熱される。このように、タンク２００に蓄えられている第１熱媒の熱は、熱交換器９００において第２熱媒に伝達され、暖房端末３００において建物に放出される。
【０１１３】
往路配管９３１と復路配管９３２との間には、両者を繋ぐバイパス配管９４０が設けられている。バイパス配管９４０の一端は、往路配管９３１のうち第２循環ポンプ９５０よりも上流側部分に接続されている。バイパス配管９４０の他端は復路配管９３２に接続されている。また、バイパス配管９４０と復路配管９３２の接続部分には、三方弁９６０が設けられている。
【０１１４】
三方弁９６０は、制御部１２０が行う制御によって自動的に流路を切り換えることのできる電動式の弁である。三方弁９６０により、暖房端末３００からの第２熱媒が矢印ＡＲ３に沿って熱交換器９００に向かう第１状態と、矢印ＡＲ４に沿って往路配管９３１に向かう第２状態とが切り替えられる。通常は第１状態となっている。
【０１１５】
第１状態においては、第２循環ポンプ９５０の動作に伴って、熱交換器９００からの高温の第２熱媒が暖房端末３００に到達する。一方、第２状態においては、第２循環ポンプ９５０が動作しても熱交換器９００からの第２熱媒は暖房端末３００に到達しない。このとき暖房端末３００から排出された第２熱媒は、復路配管９３２、三方弁９６０、バイパス配管９４０、往路配管９３１を順に通り、再び暖房端末３００に供給されることとなる。暖房端末３００を通過する際に低温となった第２熱媒が再び暖房端末３００に供給されるので、第２状態において暖房端末３００から放出される熱量は、第１状態において放出される熱量よりも小さくなる。
【０１１６】
このため、三方弁９６０の動作を制御して第１状態と第２状態との切り替えを適宜行うことにより、暖房端末３００から放出される熱量を調整することができる。
【０１１７】
本参考例において行われる放熱制御について、図１２を参照しながら説明する。尚、放熱制御が開始される条件は、図２を参照しながら既に説明した第１参考例の場合と同じである。
【０１１８】
最初のステップＳ６１では、第１循環ポンプ９２０の運転が開始される。これにより、タンク２００と熱交換器９００との間において第１熱媒が循環し始める。つまり、タンク２００からの高温の第１熱媒が往路配管９１１を通って熱交換器９００に供給され、熱交換器９００においてその熱が第２熱媒に伝達される。また、熱交換器９００を通過して低温となった第１熱媒が、復路配管９１２を通ってタンク２００に戻される。
【０１１９】
このとき、制御部１２０が行う制御によって、ヒートポンプ１００の冷凍サイクルはその動作を停止させた状態となっている。このため、ヒートポンプ１００による第１熱媒の加熱は行われない。タンク２００内における第１熱媒の温度は、熱交換器９００における熱交換に伴って次第に低下して行く。
【０１２０】
ステップＳ６１に続くステップＳ６２では、第２循環ポンプ９５０の運転が開始される。これにより、熱交換器９００と暖房端末３００との間において第２熱媒が循環し始める。つまり、熱交換器９００からの高温の第２熱媒が往路配管９３１を通って暖房端末３００に供給され、暖房端末３００においてその熱が外部に放出される。また、暖房端末３００を通過して低温となった第２熱媒が、復路配管９３２を通って熱交換器９００に戻される。
【０１２１】
ステップＳ６２に続くステップＳ６３では、内部ポンプ１１０の運転が開始される。ただし、上記のようにヒートポンプ１００の冷凍サイクルは停止したままである。従って、ヒートポンプ１００による第１熱媒の加熱は行われないまま、ヒートポンプ１００とタンク２００との間で第１熱媒が循環することとなる。
【０１２２】
蓄熱用配管４１０は、ヒートポンプ１００及びタンク２００と共に屋外に配置されている。従って、タンク２００から取り出された第１熱媒は、復路配管４１２を通る際において外気との熱交換により熱を奪われ、その温度を低下させる。また、ヒートポンプ１００を通過して往路配管４１１を通る際においても、外気との熱交換によりその温度を低下させる。このように、蓄熱用配管４１０における放熱が補助的に行われる結果、タンク２００内の第１熱媒の温度低下が促進される。
【０１２３】
図１２に示される例では、蓄熱用配管４１０における第１熱媒の循環、放熱用配管９１０における第１熱媒の循環、及び暖房用配管９３０における第２熱媒の循環が、ほぼ同時に開始される。しかしながら、これらが互いに異なるタイミングで開始されてもよい。例えば、放熱用配管９１０における第１熱媒の循環と、暖房用配管９３０における第２熱媒の循環とが先に開始され、所定期間が経過した後に、蓄熱用配管４１０における第１熱媒の循環が開始されるような態様であってもよい。
【０１２４】
暖房端末３００における放熱量が十分に大きい場合には、蓄熱用配管４１０で第１熱媒を循環させることによる放熱は行われなくてもよい。すなわち、放熱制御として図１２のステップＳ６１及びステップＳ６２の処理のみが行われ、ステップＳ６３の処理が行われないような態様であってもよい。
【０１２５】
このように、本参考例に係る暖房装置１０Ｄでは、設置やメンテナンスの際において操作部１３０が操作されると、制御部１２０によって放熱制御が行われる。放熱制御により、タンク２００内に蓄えられている第１熱媒の熱が、熱交換器９００において第２熱媒に伝達された後、暖房端末３００から外部へと放出される。このため、タンク２００内に蓄えられている第１熱媒の温度は比較的短時間のうちに低下する。その結果、ヒートポンプ１００の加熱性能を十分な時間をかけて確認し得る状態、すなわちタンク２００内における第１熱媒の平均温度が閾値ＴＴ以下である状態に、比較的短時間のうちに移行することができる。
【０１２６】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１２７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：暖房装置
１００：ヒートポンプ
１１０：内部ポンプ
１３０：操作部
２００：タンク
２１１，２１２，２１３：温度センサ
３００：暖房端末
４１０：蓄熱用配管
４２０：放熱用配管
４４０：循環ポンプ
【図１】
0006480293.tif 000002
【図２】
0006480293.tif 000003
【図３】
0006480293.tif 000004
【図４】
0006480293.tif 000005
【図５】
0006480293.tif 000006
【図６】
0006480293.tif 000007
【図７】
0006480293.tif 000008
【図８】
0006480293.tif 000009
【図９】
0006480293.tif 000010
【図１０】
0006480293.tif 000011
【図１１】
0006480293.tif 000012
【図１２】
0006480293.tif 000013