(57)【要約】【課題】ヒートポンプの特性を十分に生かすことができる温水循環暖房システムを提供する。【解決手段】温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行うシステムであって、温水を溜めるタンク４０と、タンク４０内の温水を加熱するヒートポンプ１０と、温水の持つ熱を室内空気に放熱させる居室内ラジエータと、トイレ内放熱器と、屋内暖房用循環ポンプ５１とを備える。タンク４０を出た温水は、居室内ラジエータを流れた後に、トイレ内放熱器を流れて、タンク４０へと戻る。【選択図】図１
2008064444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、
温水を溜めるタンク（４０）と、
前記タンク内の温水を加熱する蒸気圧縮式のヒートポンプ（１０）と、
前記建物の居室（６１，６２）に配置され、温水の持つ熱を前記居室の室内空気に放熱させる居室内放熱器（６１ａ，６２ａ）と、
前記建物のトイレ（６９）に配置され、温水の持つ熱を前記トイレ内で放熱させるトイレ内放熱器（６９ｂ，６９ｃ，６９ｅ，６９ｆ）と、
前記タンクから前記居室内放熱器および前記トイレ内放熱器へと温水を流し、前記居室内放熱器および前記トイレ内放熱器で放熱を行った温水を再び前記タンクへと戻す循環ポンプ（５１）と、
を備え、
前記タンクを出た温水が、前記居室内放熱器を流れた後に前記トイレ内放熱器を流れて前記タンクへと戻る、
温水循環暖房システム。
【請求項２】
前記トイレ内放熱器は、前記トイレの便座の内部に設けられ温水の持つ熱を前記便座に放熱させる便座内放熱部（６９ｅ）を有する、
請求項１に記載の温水循環暖房システム。
【請求項３】
前記トイレ内放熱器は、前記トイレの洗浄水を溜めるトイレタンクの内部に設けられ温水の持つ熱を前記トイレタンク内の洗浄水に放熱させるトイレタンク内放熱部（６９ｂ）を有する、
請求項１に記載の温水循環暖房システム。
【請求項４】
前記トイレタンクは、前記トイレの便座の内部に設けられる、
請求項３に記載の温水循環暖房システム。
【請求項５】
前記トイレ内放熱器は、温水の持つ熱を前記トイレ内の空気に放熱させるトイレ空気用放熱部（６９ｃ）をさらに有する、
請求項２から４のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項６】
前記トイレ内放熱器は、温水の持つ熱を前記トイレ内の床に放熱させるトイレ床放熱部（６９ｆ）をさらに有する、
請求項２から５のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項７】
建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、
温水を溜めるタンク（４０）と、
前記タンク内の温水を加熱する蒸気圧縮式のヒートポンプ（１０）と、
前記建物の居室（６１，６２）に配置され、温水の持つ熱を前記居室の室内空気に放熱させる居室内放熱器（６１ａ，６２ａ）と、
前記建物の窓（６５，６６）の窓枠に形成され、温水の持つ熱を前記窓の近傍の空気に放熱させる窓枠放熱器（６１ｂ、６２ｂ）と、
前記タンクから前記居室内放熱器および前記窓枠放熱器へと温水を流し、前記居室内放熱器および前記窓枠放熱器で放熱を行った温水を再び前記タンクへと戻す循環ポンプ（５１）と、
を備え、
前記タンクを出た温水が、前記居室内放熱器を流れた後に前記窓枠放熱器を流れて前記タンクへと戻る、
温水循環暖房システム。
【請求項８】
前記窓枠放熱器は、窓枠の内部に収納された配管あるいは温水の流路となる窓枠自身である、
請求項４に記載の温水循環暖房システム。
【請求項９】
建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、
温水を溜めるタンク（４０）と、
前記タンク内の温水を加熱する蒸気圧縮式のヒートポンプ（１０）と、
前記建物の居室（６１，６２）に配置され、温水の持つ熱を前記居室の室内空気に放熱させる居室内放熱器（６１ａ，６２ａ）と、
前記建物内に外気給気を取り入れる給気ユニット（８１，８２）に形成され、温水の持つ熱を前記給気ユニットから前記居室内に取り入れられる外気給気に放熱させる給気ユニット放熱器（６１ｃ，６２ｃ）と、
前記タンクから前記居室内放熱器および前記給気ユニット放熱器へと温水を流し、前記居室内放熱器および前記給気ユニット放熱器で放熱を行った温水を再び前記タンクへと戻す循環ポンプ（５１）と、
を備え、
前記タンクを出た温水が、前記居室内放熱器を流れた後に前記給気ユニット放熱器を流れて前記タンクへと戻る、
温水循環暖房システム。
【請求項１０】
前記給気ユニット放熱器は、前記給気ユニットから前記居室内に外気給気を導くダクト（８３，８４）内に設けられ温水の持つ熱を外気給気に放熱させるダクト内放熱部（６１ｃ，６２ｃ）を有する、
請求項９に記載の温水循環暖房システム。
【請求項１１】
建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、
温水を溜めるタンク（４０）と、
前記タンク内の温水を加熱する蒸気圧縮式のヒートポンプ（１０）と、
前記建物の居室（６３，６４）に配置され、温水の持つ熱を前記居室の室内空気に放熱させる居室内放熱器（６３ａ，６４ａ）と、
前記居室内放熱器の温水入口側に設けられ、温水の流入量を調整する居室内温水流量調整弁（５３ａ，５３ｂ）と、
前記建物の窓（６７，６８）の窓枠に形成され、温水の持つ熱を前記窓の近傍の空気に放熱させる第１窓枠放熱器（６３ｂ）と、
前記第１窓枠放熱器に設けられ、温水の流入量を調整する第１窓枠温水流量調整弁（５３ｃ）と、
前記タンクから前記居室内放熱器および／または前記第１窓枠放熱器へと温水を流し、前記居室内放熱器および／または前記第１窓枠放熱器で放熱を行った温水を再び前記タンクへと戻す循環ポンプ（５１）と、
を備え、
前記居室の室内空気の温度に応じて、前記居室内温水流量調整弁と前記第１窓枠温水流量調整弁との開度が調整される、
温水循環暖房システム。
【請求項１２】
前記建物の窓の窓枠に形成され、温水の持つ熱を前記窓の近傍の空気に放熱させる第２窓枠放熱器（６４ｂ）と、
前記第２窓枠放熱器に設けられ、温水の流入量を調整する第２窓枠温水流量調整弁（５３ｄ）と、
をさらに備え、
前記居室の室内空気の温度に応じて、前記居室内温水流量調整弁と前記第１窓枠温水流量調整弁と前記第２窓枠温水流量調整弁との開度が調整される、
請求項１１に記載の温水循環暖房システム。
【請求項１３】
前記第１窓枠放熱器は、前記建物の北部に設置されている第１の窓の窓枠に形成されており、
前記第２窓枠放熱器は、前記第１の窓以外の第２の窓の窓枠に形成されている、
請求項１２に記載の温水循環暖房システム。
【請求項１４】
前記建物の窓は、三重窓であり、
前記窓枠放熱器は、前記三重窓の３つの窓枠（９１ａ，９２ａ，９３ａ）に形成される、
請求項１１から１３のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項１５】
前記建物の窓は、三重窓であり、
前記窓枠放熱器は、前記三重窓の中央の窓枠（９２）に形成される、
請求項１１から１３のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項１６】
前記ヒートポンプは、二酸化炭素を冷媒とする、
請求項１から１５のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項１７】
前記ヒートポンプは、冷媒として、フロン系冷媒を用いる、
請求項１から１５のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項１８】
前記ヒートポンプは、冷媒として、フロン系冷媒であってＧＷＰが２００以下の冷媒を用いる、
請求項１から１５のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【請求項１９】
前記ヒートポンプは、冷媒として、自然系冷媒であるＨＣ系冷媒を用いる、
請求項１から１５のいずれかに記載の温水循環暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水循環暖房システム、特に、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボイラーや電気ヒータにより温水を生成し、その温水を建物内の各室に設けられたラジエータに循環させて建物の暖房を行う温水循環暖房システムが、ヨーロッパ等の寒冷地を中心に普及している。例えば、特許文献１に開示されている空調システムでは、冷温水を供給する冷温水供給手段が住宅の屋外や地下に設置され、各室に設けられている熱交換器や床暖房装置に温水が供給され、室内の暖房を行うことができるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２６６３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムで、温水を生成するための熱源としてヒートポンプを採用することを検討するとき、ボイラーや電気ヒータなどと較べたときのヒートポンプのメリットである熱効率の高さを生かすべきであるが、これまで実際にヒートポンプを温水循環暖房システムの熱源として採用したものはない。そして、本願の発明者は、従来のボイラーなどを熱源とする温水循環暖房システムにおいて、単にボイラーをヒートポンプに置き換えただけでは、熱効率に秀でるヒートポンプの特性を十分に生かすことができないだろうと認識している。
【０００４】
本発明の課題は、熱効率に秀でるヒートポンプの特性を十分に生かすことができる温水循環暖房システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、温水を溜めるタンクと、蒸気圧縮式のヒートポンプと、居室内放熱器と、トイレ内放熱器と、循環ポンプとを備えている。ヒートポンプは、タンク内の温水を加熱する。居室内放熱器は、建物の居室に配置され、温水の持つ熱を居室の室内空気に放熱させる。トイレ内放熱器は、建物のトイレに配置され、温水の持つ熱をトイレ内で放熱させる。循環ポンプは、タンクから居室内放熱器およびトイレ内放熱器へと温水を流し、居室内放熱器およびトイレ内放熱器で放熱を行った温水を再びタンクへと戻す。そして、この温水循環暖房システムでは、タンクを出た温水が、居室内放熱器を流れた後にトイレ内放熱器を流れて、タンクへと戻るように構成されている。
【０００６】
ここでは、ヒートポンプの作動によってタンク内の温水が加熱される。これにより、タンクには、例えば７０℃といった高温の温水が溜められる。この高温の温水を循環ポンプの作動によって居室にある居室内放熱器やトイレにあるトイレ内放熱器に送ると、温水の熱が居室の室内空気やトイレ内放熱器の周りに移動し、居室が暖房されたりトイレ内の所定部分が暖められたりする。そして、温度が下がった温水が、再びタンクに戻ることになる。この温度が下がった温水は、ヒートポンプの作動で再び高温にされる。
【０００７】
ところで、ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。例えば、タンクの温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【０００８】
これに鑑み、この温水循環暖房システムでは、居室ではないトイレにも放熱器（トイレ内放熱器）を配備し、タンクを出た温水が居室内放熱器を流れた後にトイレ内放熱器を流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内放熱器に入り４０℃で居室内放熱器を出た温水が、トイレ内放熱器を通ることによって温度を下げ、タンクに戻るときには例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンクに戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプは、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。この場合、従来は温水循環暖房システムとは別に設置していたトイレ内の電気ヒータなどを省略することができ、その分のトイレ内の加熱仕事を電気ヒータよりも熱効率の高いヒートポンプで受け持つことになるため、省エネルギー化を達成することができる。
【０００９】
なお、タンクに溜めて循環ポンプにより循環させる温水は、液体であればよく、水（Ｈ2Ｏ）でなくてもよい。
【００１０】
第２発明に係る温水循環暖房システムは、第１発明の温水循環暖房システムであって、トイレ内放熱器は、便座内放熱部を有する。便座内放熱部は、トイレの便座の内部に設けられており、温水の持つ熱を便座に放熱させる。
【００１１】
ここでは、トイレ内放熱器が、トイレの便座の内部で、温水の持つ熱を便座に放熱させている。トイレ内放熱器は、その目的が便座を暖めることであり、内部を流れる温水の温度を居室内放熱器ほど高くする必要がなく、必然的にタンクに戻る温水の温度は小さくなる。例えば、居室内放熱器を出た温水が４０℃であったとしても、トイレ内放熱器は十分に便座を暖めることができ、タンクに戻る温水の温度を例えば３０℃以下まで落とすことも実現される。
【００１２】
第３発明に係る温水循環暖房システムは、第１発明の温水循環暖房システムであって、トイレ内放熱器は、トイレタンク内放熱部を有している。トイレタンク内放熱部は、トイレの洗浄水を溜めるトイレタンクの内部に設けられており、温水の持つ熱をトイレタンク内の洗浄水に放熱させる。
【００１３】
ここでは、トイレ内放熱器が、水洗トイレの洗浄水を溜めるトイレタンクの内部で、温水の持つ熱を溜まっている洗浄水に放熱させている。トイレ内放熱器は、その目的がトイレタンク内の洗浄水を暖めて洗浄能力を高めることであり、内部を流れる温水の温度を居室内放熱器ほど高くする必要がなく、必然的にタンクに戻る温水の温度は小さくなる。例えば、居室内放熱器を出た温水が４０℃であったとしても、トイレ内放熱器は洗浄水を少しは暖めて洗浄能力を向上させることができ、タンクに戻る温水の温度を例えば２０℃以下まで落とすことも実現される。
【００１４】
第４発明に係る温水循環暖房システムは、第３発明に係る温水循環システムであって、トイレタンクは、トイレの便座の内部に設けられる。
【００１５】
ここでは、トイレの便座が洗浄水を溜めるトイレタンクとなっており、トイレ内放熱器が、水洗トイレの洗浄水を溜めるトイレタンクの内部で、温水の持つ熱を溜まっている洗浄水に放熱させている。トイレ内放熱器は、その目的がトイレタンク内の洗浄水を暖めて洗浄能力を高めることであり、内部を流れる温水の温度を居室内放熱器ほど高くする必要がなく、必然的にタンクに戻る温水の温度は小さくなる。例えば、居室内放熱器を出た温水が４０℃であったとしても、トイレ内放熱器は洗浄水を少しは暖めて洗浄能力を向上させることができ、タンクに戻る温水の温度を例えば２０℃以下まで落とすことも実現される。また、トイレタンクをトイレの便座内部に組み込んでいるので、トイレタンクの設置場所を他に確保しなくともよく、トイレを小型化することができる。
【００１６】
第５発明に係る温水循環暖房システムは、第２〜第４発明のいずれかに係る温水循環暖房システムであって、トイレ内放熱器は、トイレ空気用放熱部をさらに有している。トイレ空気用放熱部は、温水の持つ熱をトイレ内の空気に放熱させる。
【００１７】
ここでは、便座内放熱部あるいはトイレタンク内放熱部に加えて、トイレ空気用放熱部がさらにトイレ内放熱器に備わっているため、タンクへ戻る温水の温度を下げるというトイレ内放熱器の機能が、より強化されることになる。また、トイレの中が緩く暖房された状態となり、建物内の温熱環境も向上する。
【００１８】
第６発明に係る温水循環暖房システムは、第２〜第５発明のいずれかに係る温水循環暖房システムであって、トイレ内放熱器は、温水の持つ熱を前記トイレ内の床に放熱させるトイレ床放熱部をさらに有する。
【００１９】
ここでは、トイレ内放熱器が、トイレ内の床に、温水の持つ熱を放熱させている。トイレ内放熱器は、その目的がトイレ内の床を暖めることであり、内部を流れる温水の温度を居室内放熱器ほど高くする必要がなく、必然的にタンクに戻る温水の温度は小さくなる。      
【００２０】
これにより、例えば、居室内放熱器を出た温水が４０℃であっても、トイレ内放熱器は十分にトイレの床を暖めることができ、タンクに戻る温水の温度を例えば２０℃以下まで落とすことも実現される。
【００２１】
第７発明に係る温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、温水を溜めるタンクと、蒸気圧縮式のヒートポンプと、居室内放熱器と、窓枠放熱器と、循環ポンプとを備えている。ヒートポンプは、タンク内の温水を加熱する。居室内放熱器は、建物の居室に配置されており、温水の持つ熱を居室の室内空気に放熱させる。窓枠放熱器は、建物の窓の窓枠に形成されており、温水の持つ熱を窓の近傍の空気に放熱させる。この窓の近傍の空気は、屋内の空気も屋外の空気も含む。循環ポンプは、タンクから居室内放熱器および窓枠放熱器へと温水を流し、居室内放熱器および窓枠放熱器で放熱を行った温水を、再びタンクへと戻す。そして、この温水循環暖房システムでは、タンクを出た温水が、居室内放熱器を流れた後に、窓枠放熱器を流れてタンクへと戻るように構成されている。
【００２２】
ここでは、ヒートポンプの作動によってタンク内の温水が加熱される。これにより、タンクには、例えば７０℃といった高温の温水が溜められる。この高温の温水を循環ポンプの作動によって居室にある居室内放熱器や窓枠放熱器に送ると、温水の熱が居室の室内空気や窓枠放熱器の周囲の空気に移動し、居室が暖房される。そして、温度が下がった温水が、再びタンクに戻ることになる。この温度が下がった温水は、ヒートポンプの作動で再び高温にされる。
【００２３】
ところで、ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。例えば、タンクの温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【００２４】
これに鑑み、この温水循環暖房システムでは、建物の窓の窓枠に窓枠放熱器を設置し、タンクを出た温水が居室内放熱器を流れた後に窓枠放熱器を流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内放熱器に入り４０℃で居室内放熱器を出た温水が、窓枠放熱器を通ることによってさらに温度を下げ、タンクに戻るときには例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンクに戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプは、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。この場合、従来は窓から降りてきていた冷気の温度が、窓枠放熱器から放出される熱によって緩和され、居室の中の温度低下が抑えられたり、居室の中の各部における温度偏差が抑えられたりするという有用な効果を得ることもできる。これにより、第７発明に係る温水循環暖房システムでは、ヒートポンプを高い熱効率で作動させることができ、省エネルギー化を達成することができる。
【００２５】
第８発明に係る温水循環暖房システムは、第７発明の温水循環暖房システムであって、窓枠放熱器は、窓枠の内部に収納された配管、あるいは、温水の流路となる窓枠自身である。
【００２６】
第９発明に係る温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、温水を溜めるタンクと、蒸気圧縮式のヒートポンプと、居室内放熱器と、給気ユニット放熱器と、循環ポンプとを備えている。ヒートポンプは、タンク内の温水を加熱する。居室内放熱器は、建物の居室に配置されており、温水の持つ熱を居室の室内空気に放熱させる。給気ユニット放熱器は、建物内に外気給気を取り入れる給気ユニットに形成され、温水の持つ熱を給気ユニットから居室内に取り入れられる外気給気に放熱させる。循環ポンプは、タンクから居室内放熱器および給気ユニット放熱器へと温水を流し、居室内放熱器および給気ユニット放熱器で放熱を行った温水を、再びタンクへと戻す。そして、この温水循環暖房システムでは、タンクを出た温水が、居室内放熱器を流れた後に、給気ユニット放熱器を流れてタンクへと戻るように構成されている。
【００２７】
ところで、ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。例えば、タンクの温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【００２８】
これに鑑み、この温水循環暖房システムでは、建物内に外気給気を取り入れる給気ユニットに給気ユニット放熱器を設置し、タンクを出た温水が居室内放熱器を流れた後に給気ユニット放熱器を流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内放熱器に入り４０℃で居室内放熱器を出た温水が、給気ユニット放熱器を通ることによってさらに温度を下げ、タンクに戻るときには例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンクに戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプは、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。この場合、従来は給気ユニットから取り入れた低温の外気温度が、給気ユニット放熱器から放出される熱によって緩和され、居室の中の温度低下が抑えられたり、居室の中の各部における温度偏差が抑えられたりするという有用な効果を得ることもできる。これにより、第９発明に係る温水循環暖房システムでは、ヒートポンプを高い熱効率で作動させることができ、省エネルギー化を達成することができる。
【００２９】
第１０発明に係る温水循環暖房システムは、第９発明に係る温水循環暖房システムであって、給気ユニット放熱器は、給気ユニットから居室内に外気給気を導くダクト内に設けられ温水の持つ熱を外気給気に放熱させるダクト内放熱部を有する。
【００３０】
ここでは、給気ユニット放熱器が、ダクトの内部で、温水の持つ熱を給気ユニットから取り入れた外気給気に放熱させている。給気ユニット放熱器は、その目的が給気ユニットから取り入れた外気給気を暖めることであり、内部を流れる温水の温度を居室内放熱器ほど高くする必要がなく、必然的にタンクに戻る温水の温度は小さくなる。これにより、例えば、居室内放熱器を出た温水が４０℃であっても、給気ユニット放熱器は十分にダクト内の外気給気を暖めることができ、タンクに戻る温水の温度を例えば３０℃以下まで落とすことも実現される。
【００３１】
第１１発明に係る温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムであって、温水を溜めるタンクと、蒸気圧縮式のヒートポンプと、居室内放熱器と、居室内温水流量調整弁と、第１窓枠放熱器と、第１窓枠温水流量調整弁とを備える。ヒートポンプは、タンク内の温水を加熱する。居室内放熱器は、建物の居室に配置され、温水の持つ熱を居室の室内空気に放熱させる。居室内温水流量調整弁は、居室内放熱器の温水入口側に設けられ、温水の流入量を調整する。第１窓枠放熱器は、建物の窓の窓枠に形成され、温水の持つ熱をの近傍の空気に放熱させる。第１窓枠温水流量調整弁は、第１窓枠放熱器に設けられ、温水の流入量を調整する。循環ポンプは、タンクから居室内放熱器および／または第１窓枠放熱器へと温水を流し、居室内放熱器および／または第１窓枠放熱器で放熱を行った温水を再びタンクへと戻す。居室の室内空気の温度に応じて、居室内温水流量調整弁と第１窓枠温水流量調整弁との開度が調整される。
【００３２】
ここでは、ヒートポンプの作動によってタンク内の温水が加熱される。これにより、タンクには、例えば７０℃といった高温の温水が溜められる。この高温の温水を循環ポンプの作動によって居室にある居室内放熱器や第１窓枠放熱器に送ると、温水の熱が居室の室内空気や第１窓枠放熱器の周囲の空気に移動し、居室が暖房される。そして、温度が下がった温水が、再びタンクに戻ることになる。この温度が下がった温水は、ヒートポンプの作動で再び高温にされる。
【００３３】
ところで、ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。例えば、タンクの温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプの熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【００３４】
これに鑑み、この温水循環暖房システムでは、建物の窓の窓枠に第１窓枠放熱器を設置し、タンクを出た温水が居室内放熱器だけでなく第１窓枠放熱器にも流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内放熱器に入り４０℃で居室内放熱器を出る温水と、７０℃で第１窓枠放熱器を入り５℃で第１窓枠放熱器を出る温水とが混合することによって居室内放熱器のみを利用する場合よりもさらに温度を下げ、タンクに戻るときには例えば２０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンクに戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプは、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。この場合、従来は窓から降りてきていた冷気の温度が、第１窓枠放熱器から放出される熱によって緩和され、居室の中の温度低下が抑えられたり、居室の中の各部における温度偏差が抑えられたりするという有用な効果を得ることもできる。これにより、第１１発明に係る温水循環暖房システムでは、ヒートポンプを高い熱効率で作動させることができ、省エネルギー化を達成することができる。
【００３５】
第１２発明に係る温水循環暖房システムは、第１１発明に係る温水循環暖房システムであって、第２窓枠放熱器と、第２窓枠温水流量調整弁とを備える。第２窓枠放熱器は、建物の窓の窓枠に形成され、温水の持つ熱を窓の近傍の空気に放熱させる。第２窓枠温水流量調整弁は、第２窓枠放熱器に設けられ、温水の流入量を調整する。居室の室内空気の温度に応じて、居室内温水流量調整弁と第１窓枠温水流量調整弁と第２窓枠温水流量調整弁との開度が調整される。
【００３６】
ここでは、窓枠が複数で、窓枠放熱器が複数の場合にも、各窓枠の温度状況などにより、温水の流入量を調整できるようになっている。これにより、例えば温度の低い窓枠に形成されている窓枠放熱器に優先して温水を循環させることで、効果的に温水の温度を下げることができる。
【００３７】
第１３発明に係る温水循環暖房システムは、第１２発明に係る温水循環暖房システムであって、第１窓枠放熱器は、建物の北部に設置されている第１の窓の窓枠に形成されている。また、第２窓枠放熱器は、第１の窓以外の第２の窓の窓枠に形成されている。
【００３８】
ここでは、窓枠放熱器には、北側の第１の窓の窓枠に設置されているものと、それ以外の第２の窓の窓枠に設置されているものがある。建物の北側と南側とでは、日射の影響により温度に差が出てくる。これにより、例えば、北半球であれば北側の窓に優先的に温水を循環させることで、効果的に温水の温度を下げることができる。
【００３９】
第１４発明に係る温水循環暖房システムは、第１１〜第１３発明のいずれかに係る温水循環暖房システムであって、建物の窓は、三重窓である。窓枠放熱器は、三重窓の３つの窓枠に形成される。
【００４０】
ここでは、建物の窓は三重窓になっており、三重窓の３つ全ての窓枠に窓枠放熱器が形成されている。これにより、三重窓に挟まれた空気層と三重窓の内側近傍および外側近傍の空気を暖めることができ、居室内の熱を逃がしにくくすることができる。
【００４１】
第１５発明に係る温水循環暖房システムは、第１１〜第１３発明のいずれかに係る温水循環暖房システムであって、建物の窓は三重窓である。窓枠放熱器は、三重窓の中央の窓枠に形成される。
【００４２】
ここでは、建物の窓は三重窓になっており、三重窓の中央の窓に対する窓枠に窓枠放熱器が形成されている。これにより、中央の窓と他の窓と挟まれた部分の空気層を暖めることができ、居室内の熱を逃がしにくくすることができる。
【００４３】
第１６発明に係る温水循環暖房システムは、第１〜第１５発明のいずれかの温水循環暖房システムであって、ヒートポンプは、フロン系冷媒（例えばＨＦＣ１３４ａ，Ｒ４０７Ｃ，Ｒ４１０Ａなど）および、二酸化炭素を冷媒とする。
【００４４】
これまで、ヒートポンプ内の冷凍サイクルにおいて熱エネルギーを運ぶ媒体（冷媒）としてフルオロカーボン（フロン系冷媒）が広く使われているが、今後は、それに加えて、二酸化炭素を冷媒として採用する傾向が出てきている。しかし、一般に、二酸化炭素を冷媒とする場合には、フルオロカーボンを冷媒とする場合に較べて、加熱対象の加熱前の温度が比較的高くなってくると、熱効率の落ち込みが激しくなる。ここでは、外気条件や加熱後の温水の温度によっても差が出るが、例えば加熱前の温水の温度が５０℃ぐらいの場合、ハイドロクロロフルオロカーボンの１つであるＲ４０７ＣおよびＲ４１０Ａと呼ばれる冷媒に較べ、二酸化炭素を冷媒として使うときには、熱効率（ＣＯＰ）が半分近くに落ち込んでしまうこともある。したがって、第１〜第６発明は、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプを採用する温水循環暖房システムにおいて、特に有用となる。
【００４５】
第１７発明に係る温水循環暖房システムは、第１〜第１５発明のいずれかの温水循環暖房システムであって、ヒートポンプは、冷媒として、フロン系冷媒を用いる。フロン系冷媒は、例えば、ＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０Ａと称される冷媒、Ｒ４０７Ｃと称される冷媒、Ｒ３２と称される冷媒などである。
【００４６】
第１８発明に係る温水循環暖房システムは、第１〜第１５発明のいずれかの温水循環暖房システムであって、ヒートポンプは、冷媒として、フロン系冷媒であってＧＷＰが２００以下の冷媒を用いる。ＧＷＰは、地球温暖化係数（Global Warming Potential）であり、二酸化炭素を基準にした値で温室効果ガスが１００年間に及ぼす温暖化の効果を示すものである。
【００４７】
第１９発明に係る温水循環暖房システムは、第１〜第１５発明のいずれかの温水循環暖房システムであって、ヒートポンプは、冷媒として、自然系冷媒であるＨＣ系冷媒を用いる。自然系冷媒であるＨＣ系冷媒は、例えば、プロパンやブタンである。
【発明の効果】
【００４８】
第１，第７〜第１１発明によれば、ヒートポンプを高い熱効率で作動させることができ、省エネルギー化を達成することができる。
【００４９】
第２〜第４発明によれば、自然にタンクに戻る温水の温度を下げることができる。
【００５０】
第５，第６発明によれば、タンクへ戻る温水の温度を下げるというトイレ内放熱器の機能が、より強化される。
【００５１】
第１２，第１３発明によれば、窓枠放熱器ごとに温水の流入量を調整できるため、効率よく居室の温度を調整することができ、また、効果的にタンクに戻る温水の温度を下げることができる。
【００５２】
第１４〜第１５発明によれば、三重窓近傍の空気を暖めることができ、居室内の熱を逃がしにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
（第１実施形態）
＜温水循環暖房システムの主要構成＞
本発明の第１実施形態に係る温水循環暖房システムの構成を、図１〜図３に示す。温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行うとともに給湯機能を持つシステムであって、温水を溜めるタンク４０と、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａと、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅと、屋内暖房用循環ポンプ５１と、温水を加熱するための蒸気圧縮式のヒートポンプ１０と、温水加熱用循環ポンプ２５と、給湯用熱交換器４１と、加熱水散布装置７５と、コントロールユニット２０とを備えている。
【００５４】
居室内ラジエータ６１ａ，６２ａは、建物の居室６１，６２に配置され、温水の持つ熱を居室６１，６２の室内空気に放熱させる。
【００５５】
トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅは、建物のトイレ６９に配置され、温水の持つ熱をトイレ６９内で放熱させる。
【００５６】
屋内暖房用循環ポンプ５１は、タンク４０から居室内ラジエータ６１ａ，６２ａおよびトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅへと温水を流し、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａおよびトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅで放熱を行った温水を再びタンク４０へと戻す。タンク４０を出た温水は、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを流れて、タンク４０へと戻る。
【００５７】
ヒートポンプ１０は、圧縮機１１、放熱器１２、膨張弁１３および蒸発器１４を有し、蒸発器１４により外気から熱を奪い、放熱器１２から放出する熱によってタンク４０から流れてくる温水を加熱する。
【００５８】
温水加熱用循環ポンプ２５は、タンク４０からヒートポンプ１０の放熱器１２へと温水を流し、ヒートポンプ１０の放熱器１２から再びタンク４０へと温水を戻す。
【００５９】
給湯用熱交換器４１は、タンク４０内に配置され、給水源から取り入れた水とタンク４０内の温水との間で熱交換をさせ、水を加熱して建物の給湯配管７２に供給する。給湯用熱交換器４１で加熱され給湯配管７２に供給される水を、以下、加熱水と称する。なお、給水源から取り入れられ給湯配管７２に供給される水と、タンク４０内の温水とは、互いに混ざり合うことはない。
【００６０】
加熱水散布装置７５は、給湯用熱交換器４１から給湯配管７２に供給される加熱水を、ヒートポンプ１０の蒸発器１４の外表面に散布する装置である。
【００６１】
なお、タンク４０に溜められ、屋内暖房用循環ポンプ５１や温水加熱用循環ポンプ２５により閉じたループを循環する温水は、ここでは普通の水を用いているが、液体であればよく、必ずしも水（Ｈ2Ｏ）でなくてもよい。屋内暖房用循環ポンプ５１や温水加熱用循環ポンプ２５の動力を低減でき、循環ルートとなる配管５２，３１などのサイズを水（Ｈ2Ｏ）よりも小さくすることができる液体があれば、その液体を用いることが望ましい。
【００６２】
＜温水循環暖房システムの概略動作＞
温水循環暖房システムでは、温水加熱用循環ポンプ２５の作動によりタンク４０からヒートポンプ１０の放熱器１２に流れてくる温水を、ヒートポンプ１０の作動により放熱器１２から放出される熱を使って加熱する。これにより、ヒートポンプ１０からタンク４０へは、約７０℃の高温の温水が戻される。一方、タンク４０内の温水は、屋内暖房用循環ポンプ５１の作動により、居室６１，６２にある居室内ラジエータ６１ａ，６２ａやトイレ６９にあるトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅに送られる。温水の熱は、居室６１，６２の室内空気やトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅの周囲に移動し、居室６１，６２が暖房され、トイレ６９においてもトイレタンク６９ａ内の洗浄水や便座６９ｄなどが暖められる。そして、約１０℃〜２０℃に温度が下がった温水が、再びタンク４０に戻されてくる。この温度が下がった温水は、ヒートポンプ１０の作動によって再び高温にされる。
【００６３】
このように、ここでは、配管３１で接続されるタンク４０とヒートポンプ１０とを循環する第１のループと、配管５２で接続されるタンク４０と居室内ラジエータ６１ａ，６２ａやトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅとを循環する第２のループとが形成されており、それぞれのループを温水が循環する。これにより、ヒートポンプ１０の作動によって屋外から集めた熱や圧縮機１１の作動により生じた熱が、タンク４０に溜められた温水を介して、最終的には居室６１，６２の室内空気やトイレ６９の各部に移動することになる。
【００６４】
また、タンク４０内には給湯用熱交換器４１が配備されており、給水源から取り入れられた水が、給湯用熱交換器４１を通るときにタンク４０内の温水から熱を奪って加熱水となり、建物の給湯配管７２に流れていく。この給湯配管７２に流れた加熱水は、シャワー７３や浴槽７４などで使用されることになる。さらに、給湯配管７２に流れた加熱水の一部は、加熱水散布装置７５により、ヒートポンプ１０の蒸発器１４の外表面に散布される。この散布は、ヒートポンプ１０の蒸発器１４に霜がつく所定条件のときに、定期的に行われる。
【００６５】
＜タンク４０の詳細構成＞
タンク４０は、屋内に設置されている。タンク４０には、複数の異なる高さ位置において温水の温度を計測する目的で、複数の温度センサ（サーミスタ）４０ａ〜４０ｅが設けられている。タンク４０内の温水は、自然と、上部が高温、下部が低温となる。ヒートポンプ１０で加熱された高温の温水は、図１に示すように、タンク４０の高さ方向の中央付近に戻される。ヒートポンプ１０へは、タンク４０の下部から低温の温水が向かうことになる。一方、居室６１，６２にある居室内ラジエータ６１ａ，６２ａなどへは、タンク４０の上部や中央部から温水が向かうことになり、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅから戻ってくる低温の温水は、タンク４０の下部や中央部に戻される。
【００６６】
また、タンク４０には、上述の給湯用熱交換器４１のほかに、ヒートポンプ１０の加熱能力が足りない場合に使用するブースターヒータ４２が配備されている。このブースターヒータ４２は、電気ヒータであり、後述する総合コントローラ２９がタンク４０内の温水の温度を上げる必要があり且つヒートポンプ１０の加熱能力だけでは所望の温水の温度上昇が見込めないと判断したときに作動して、タンク４０内の温水をヒートポンプ１０とともに加熱する。
【００６７】
＜ヒートポンプ１０の詳細構成＞
ヒートポンプ１０は、屋外に設置されており、冷媒配管１５により接続され冷凍サイクルを構成する圧縮機１１、放熱器１２、膨張弁（電動膨張弁）１３および蒸発器１４と、蒸発器１４に外気を当てるためのファン１７と、ヒートポンプ制御ユニット１９とを備えている。冷凍サイクル内を流れる冷媒として、ヒートポンプ１０では、二酸化炭素（以下、ＣＯ２冷媒と称する）を採用している。このため、ヒートポンプ１０では、ＣＯ２冷媒が放熱器１２において超臨界状態となる。冷凍サイクルにおいて、ＣＯ２冷媒は、圧縮機１１で臨界圧力を超える圧力まで圧縮され（図８のＡ点からＢ点への移行を参照）、放熱器１２で冷却されて段々と温度が下がり超臨界状態から液体状態に移行し（図８のＢ点からＣ点への移行を参照）、膨張弁１３で減圧され（図８のＣ点からＤ点への移行を参照）、蒸発器１４で蒸発して気体となって再び圧縮機１１に吸入される（図８のＤ点からＡ点への移行を参照）。
【００６８】
放熱器１２は、タンク４０から延びる配管３１と接続される伝熱管と、冷媒配管１５と接続されＣＯ２冷媒が流れる伝熱管とから構成されており、一方の伝熱管が他方の伝熱管の外周面に螺旋状に巻き付けられる。これにより、放熱器１２では、圧縮されて高圧高温となっている臨界状態のＣＯ２冷媒と、タンク４０から流れてきた低温の温水との間で熱交換が行われ、ＣＯ２冷媒から温水へと熱が移動し、温水が加熱される。
【００６９】
＜暖房のためのラジエータ等の屋内放熱器の詳細構成＞
居室内ラジエータ６１ａ，６２ａは、図２に示すように、建物の居室６１，６２に配置され、タンク４０から流れてきた温水の持つ熱を居室６１，６２の室内空気に放熱させる役割を果たす。ここでは、２つの居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを例示しているが、数量を限定する趣旨ではない。また、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａの形態も、窓際に配置されるものであってもよいし、床下に埋め込まれるものであってもよい。さらに、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａは、ここでは直列に配置しているが、並列に配置してもよい。
【００７０】
トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅは、トイレタンク内放熱部６９ｂと、便座内放熱部６９ｅと、トイレ内ラジエータ６９ｃとから成り、トイレ６９の各部において温水の熱を取り込む。トイレタンク内放熱部６９ｂは、トイレ６９において洗浄水を溜めるトイレタンク６９ａの内部に設けられており、温水の持つ熱をトイレタンク６９ａ内の洗浄水に放熱させる。便座内放熱部６９ｅは、トイレ６９の便座６９ｄの内部に設けられており、温水の持つ熱を便座６９ｄに放熱させる。トイレ内ラジエータ６９ｃは、温水の持つ熱をトイレ６９の中の空気に放熱させる。
【００７１】
また、タンク４０、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａおよびトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを結んでループを形成させる配管５２には、暖房温水往き温度センサ５２ａ、暖房温水戻り温度センサ５２ｂ、温水流量調整弁５３，５４，５５が設けられている。
【００７２】
＜給湯機能に関する詳細構成＞
（通常給湯に関する構成）
タンク４０に配備されている給湯用熱交換器４１は、伝熱管として銅管あるいはステンレス管を使用する水熱交換器であって、図３に示すように、給水源（水道）から延びる給水配管７１と、シャワー７３や浴槽７４に湯を供給するための給湯配管７２とが接続されている。給水配管７１は、常温の水を、給湯用熱交換器４１の下端に入れる。給水配管７１より給湯用熱交換器４１に入った常温水は、上に移動しながらタンク４０内の温水から熱を奪い、加熱された高温の加熱水となって給湯配管７２へと排出される。給水配管７１には給水配管温度センサ７１ａが、給湯配管７２には給湯配管温度センサ７２ａが、それぞれ設けられている。例えば、給水配管温度センサ７１ａは５℃という水道水の温度を検出し、給湯配管温度センサ７２ａは４５℃という加熱水の温度を検出する。また、給湯配管７２には、電磁弁である給湯用バルブ（開閉操作弁）７２ａが設置されている。
【００７３】
なお、図示を省略しているが、シャワー７３や浴槽７４に供給される加熱水は、混合弁により水道水と混ぜられ、温度調整されてシャワー７３や浴槽７４に送られる。
【００７４】
（デフロストのための給湯利用構成）
上述の加熱水散布装置７５は、給湯用熱交換器４１で加熱されて給湯配管７２に供給された加熱水を、屋外のヒートポンプ１０の蒸発器１４のほうへ導き、蒸発器１４の表面に散布する。この加熱水散布装置７５は、給湯配管７２から分岐して屋外に延びる散布用配管７６と、散布用配管７６の途中に設けられるデフロスト用バルブ（開閉操作弁）７７と、散布用配管７６の先端部分に設けられ蒸発器１４に向けて加熱水を散布するデフロスト用ノズル７８とから構成されている。後述するが、加熱水散布装置７５は、蒸発器１４の霜取りが必要なときに、加熱水の一部を、所定周期で蒸発器１４に向けて散布する。デフロスト用バルブ７７は、上述の給湯用バルブ７２ａと同じく電磁弁であり、総合コントローラ２９の指令に基づいて蒸発器１４への散水が必要なときに開けられる。
【００７５】
＜コントロールユニット２０の詳細構成＞
総合コントローラ２９は、図１および図４に示すように、ヒートポンプ１０に付随する機器およびタンク４０に付随する機器を、外部から入力される信号に基づいて制御する。総合コントローラ２９は、三方弁２１，２２や温水加熱用循環ポンプ２５とともにケーシングの中に収められ、１つのコントロールユニット２０を形成している（図１参照）。
【００７６】
三方弁２１，２２は、タンク４０の高さ方向のどの部分から温水を引き出して居室内ラジエータ６１ａ，６２ａなどへ送り出すかや、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅから戻ってくる低温の温水をタンク４０の高さ方向のどの部分へ戻すかを調整するために設けられている。これらの三方弁２１，２２は、総合コントローラ２９からの指示によって作動する。
【００７７】
総合コントローラ２９は、三方弁２１，２２のほか、ブースターヒータ４２、ヒートポンプ制御ユニット１９、屋内暖房用循環ポンプ５１、温水加熱用循環ポンプ２５、温水流量調整弁５３〜５５、デフロスト用バルブ７７、などを制御する。また、総合コントローラ２９は、暖房温水往き温度センサ５２ａ、暖房温水戻り温度センサ５２ｂ、タンク４０の温度センサ４０ａ〜４０ｅ、給水配管温度センサ７１ａ、給湯配管温度センサ７２ａなどから計測結果の信号を受けるとともに、居室６１，６２などに配備されたリモコン／サーモスタット９１から室内温度や室内設定温度の情報などを受ける。
【００７８】
＜躯体蓄熱を利用した省エネ制御について＞
この温水循環暖房システムは、煉瓦や石といった蓄熱性の高い材料で外壁などが構成されている住宅等の建物に設置する場合に備え、総合コントローラ２９に、躯体蓄熱利用省エネルギー制御（以下、躯体蓄熱利用省エネ制御と称す）を持たせている。この躯体蓄熱利用省エネ制御を使う場合には、極めて高いレベルの省エネルギー運転を行わせることができる。
【００７９】
図５および図６に、躯体蓄熱利用省エネ制御の簡略化した制御フローを示す。ここでは、この制御フローに基づいて、躯体蓄熱利用省エネ制御について説明を行う。
【００８０】
ステップＳ１１では、まず、暖房温水戻り温度センサ５２ｂの計測値である暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第１設定温度Ｔ１よりも大きいかについて判定する。第１設定温度Ｔ１は、水道水の温度などを基準に決めることが考えられるが、例えば、２０℃にセットされる。ステップＳ１１で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ１２以降に進まない。これは、十分に温度が低下した温水がタンク４０に戻っており、ヒートポンプ１０の熱効率を高く保つことができると判断されるからである。ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ１２に進む。
【００８１】
ステップＳ１２では、リモコン／サーモスタット９１から受信した室内温度Ｔｒｍが第２設定温度Ｔ２よりも大きいかについて判定する。第２設定温度Ｔ２は、例えば、リモコン／サーモスタット９１から受信しているユーザーによる室内設定温度より少し高い温度にセットされる。ステップＳ１２で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ１３以降に進まず、ステップＳ１１に戻る。これは、室内温度がユーザーの設定温度を下回っているような場合にヒートポンプ１０の能力を落とすと、さらに室内温度が下がってしまうためである。ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ１３に進む。
【００８２】
ステップＳ１３では、ヒートポンプ１０の圧縮機１１がインバータ圧縮機であるか定速圧縮機であるかを判定する。インバータ圧縮機の場合には、ステップＳ１４に進み、インバータの周波数を設定可能な最小の周波数にセットする。一方、定速圧縮機の場合には、ステップＳ１５に進み、圧縮機１１の運転を停止する。さらに、ステップＳ１４，Ｓ１５に続き、ステップＳ１６において、温水流量調整弁５３の開度を小さくして、タンク４０と居室内ラジエータ６１ａ，６２ａやトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅとの間を循環する暖房のための温水の量を、ゼロ、あるいはゼロに近づける。このように循環量を絞ることにより、圧縮機１１が消費するエネルギー量が小さくなる。しかし、タンク４０から居室内ラジエータ６１ａ，６２ａへと送り出される温水の量も少なくなるため、タンク４０内の温水の温度はそれほど低下しない。また、蓄熱性の高い建物であれば、躯体も含めて建物内が一度暖まってしまえば、ヒートポンプ１０の能力を落としても、しばらくは暖かさが保たれる。
【００８３】
ステップＳ１６の後、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、室内温度Ｔｒｍが第３設定温度Ｔ３を下回っていないかについて判定する。第３設定温度Ｔ３は、第２設定温度Ｔ２よりも低い温度であり、通常は、リモコン／サーモスタット９１から受信しているユーザーによる室内設定温度より少し低い温度にセットされる。ステップＳ１６で「Ｎｏ」という判定をした場合には、次のステップＳ１８に進まない。これは、ヒートポンプ１０の能力を上げなくても、躯体に蓄積されている熱によって建物内の暖かさを保つことができるからである。
【００８４】
ステップＳ１７で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ１８でタイマーをスタートさせて、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、室内温度Ｔｒｍが第３設定温度よりも大きくなっているかについて判定する。ステップＳ１９で「Ｙｅｓ」と判定した場合には、ステップＳ１７に戻る。ステップＳ１９で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ２０に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ２０で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ１９に戻る。ステップＳ１７の後、再び室内温度Ｔｒｍが第３設定温度Ｔ３よりも大きくなっていれば、ヒートポンプ１０の能力を上げる必要がなく、室内温度Ｔｒｍが一定時間継続して第３設定温度Ｔ３よりも小さい場合にだけヒートポンプ１０の能力を上げるようにすることが望まれるため、これらのステップＳ１８〜Ｓ２０の処理が行われている。
【００８５】
室内温度Ｔｒｍが第３設定温度Ｔ３よりも小さい状態が一定時間継続している場合には、ステップＳ２０で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、ステップＳ１４あるいはステップＳ１５とステップＳ１６とで行った処理をキャンセルする。すなわち、ステップＳ２１では、圧縮機１１が定速圧縮機の場合には圧縮機１１の運転を再開させ、圧縮機１１がインバータ圧縮機の場合には、圧縮機１１の周波数を通常の制御に従わせるようにし、設定可能な最小の周波数にセットしていたステップＳ１４の処理を解除する。また、ステップＳ２１では、温水流量調整弁５３の開度を大きくする。これにより、第３設定温度Ｔ３よりも小さくなっていた室内温度Ｔｒｍは、徐々に上昇していくことになる。
【００８６】
＜ヒートポンプ１０のデフロスト運転について＞
上述のように、加熱水散布装置７５は、給湯用熱交換器４１でタンク４０内の温水の熱を奪って給湯配管７２に供給された加熱水を、屋外のヒートポンプ１０の蒸発器１４のほうへ導き、蒸発器１４の表面に散布する。この散布は、蒸発器１４の霜取りが必要なときに、ヒートポンプ制御ユニット１９と信号の送受信を行う総合コントローラ２９からの指示により、デフロスト用バルブ７７が開閉することで、所定周期で実施される。これにより、蒸発器１４に付いた霜が溶かされ、ヒートポンプ１０の熱効率が向上する。
【００８７】
なお、霜取りが必要なときの考え方については、従来のフルオロカーボンを冷媒として用いる冷凍サイクルにおける考え方と同じである。
【００８８】
＜第１実施形態に係る温水循環暖房システムの特徴＞
（１）
本システムでは、タンク４０の温水を温水加熱用循環ポンプ２５によってヒートポンプ１０へと導き、ヒートポンプ１０で加熱した温水を再びタンク４０へと戻す構成を採り、ヒートポンプ１０を屋外に、タンク４０を屋内に設置している。このため、タンク４０が屋外の冷たい空気に曝されず、タンク４０内の温水の温度低下が抑えられるとともに、ヒートポンプ１０で屋外の空気（外気）から熱を汲み上げることができるようになっている。したがって、本システムでは、効率よく大量の高温度の温水をタンク４０に確保することができている。
【００８９】
（２）
本システムでは、ヒートポンプ１０やタンク４０に付随する各機器（三方弁２１，２２、ブースターヒータ４２、ヒートポンプ制御ユニット１９、圧縮機１１、膨張弁１３、屋内暖房用循環ポンプ５１、温水加熱用循環ポンプ２５、温水流量調整弁５３〜５５、デフロスト用バルブ７７、など）を、居室６１，６２などに配備されたリモコン／サーモスタット９１から受信する室内温度や室内設定温度の情報、タンク４０の温度センサ４０ａ〜４０ｅからの情報、などに基づいて、総合コントローラ２９が制御している。これにより、ヒートポンプ１０を最適に運転させることができている。
【００９０】
（３）
居室６１，６２等の室内温度が上がってくると、建物の躯体温度も上昇し、温水循環暖房システムの能力を小さくしても居室６１，６２の室内温度を維持することができる状態に移る。
【００９１】
これに鑑み、圧縮機１１が定速圧縮機であるとき、本システムでは、図５および図６の制御フローに示すように、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａからタンク４０へと戻ってくる温水の温度Ｔｉｎが第１設定温度Ｔ１よりも高く、且つ、居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが第２設定温度Ｔ２よりも高い場合に、圧縮機１１を止めてヒートポンプ１０の運転を停止させるようにしている。これにより、省エネルギー化を図ることができている。また、ヒートポンプ１０の運転を止め続けていると、躯体の蓄熱があったとしても、だんだんと居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが下がってくるため、室内温度Ｔｒｍが第３設定温度Ｔ３を一定時間継続して下回ったときには、ヒートポンプ１０の圧縮機１１の運転を再開させている。これにより、省エネルギー化を図りつつ、居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが下がりすぎないようにすることができている。
【００９２】
同様に、圧縮機１１がインバータ圧縮機であるとき、本システムでは、図５および図６の制御フローに示すように、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａからタンク４０へと戻ってくる温水の温度Ｔｉｎが第１設定温度Ｔ１よりも高く、且つ、居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが第２設定温度Ｔ２よりも高い場合に、圧縮機１１のインバータの周波数を設定可能な最小の周波数にセットしてヒートポンプ１０の能力を落とすようにしている。これにより、省エネルギー化を図ることができている。また、ヒートポンプ１０の能力を低く抑え続けていると、躯体の蓄熱があったとしても、だんだんと居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが下がってくるため、室内温度Ｔｒｍが第３設定温度Ｔ３を一定時間継続して下回ったときには、圧縮機１１のインバータの周波数を通常制御に従う状態に戻している。これにより、省エネルギー化を図りつつ、居室６１，６２の室内温度Ｔｒｍが下がりすぎないようにすることができている。
【００９３】
なお、上記の本システムの特徴は、一度暖まれば冷めにくい躯体蓄熱量の大きな住宅等の建物において、特に有効となる。
【００９４】
（４）
ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。これを本システムに当てはめると、例えば、タンク４０の温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプ１０の熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプ１０の熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【００９５】
図７に示すように、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合には、圧縮機１１の仕事量に相当するＨ１に対して蒸発器１４によって外気から取り込まれる分に相当するＨ３が比較的小さな値となっているのに較べ、図８に示すように、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合には、圧縮機１１の仕事量に相当するＨ１に対して蒸発器１４によって外気から取り込まれる分に相当するＨ２が比較的大きな値となっている。前者の場合、圧縮機１１に供給する電気エネルギーを生成するときの発電効率まで考慮すると、消費エネルギーの１．０倍未満の熱しか発生しないことになるが、後者の場合、消費エネルギーの１．２〜１．４倍の熱を発生することになる。
【００９６】
このように、ヒートポンプ、特に、ＣＯ２冷媒を採用する本システムのヒートポンプ１０においては、タンク４０から放熱器１２へと流れてくる加熱前の温水の温度を下げることが、熱効率の向上に大きく寄与することになる。
【００９７】
これに鑑み、本システムでは、居室ではないトイレ６９にも放熱器（トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅ）を配備し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に、少なくともいずれかのトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａに入り４０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを出た温水が、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを通ることによって温度を下げ、タンク４０に戻るときに例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すなわち、タンク４０に戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプ１０は、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになっている。
【００９８】
また、本システムでは、従来において暖房システムとは別に設置していたトイレ６９内の電気ヒータなどを省略することができる。そして、その分のトイレ６９内の加熱仕事を電気ヒータよりも熱効率の高いヒートポンプ１０で受け持つことにしているため、さらなる省エネルギー化を達成することができている。
【００９９】
なお、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅとして、トイレ内ラジエータ６９ｃだけではなく、洗浄水を溜めるトイレタンク６９ａの内部に設けられるトイレタンク内放熱部６９ｂや、便座６９ｄの内部に設けられる便座内放熱部６９ｅを配備して、温水の温度の低下を促進させる工夫をしているため、必然的にタンク４０に戻る温水の温度が非常に小さくなっている。
【０１００】
（５）
加熱対象の温度変化範囲が広いほど熱効率が向上するというヒートポンプの特性に鑑み、本システムでは、さらに、タンク４０内に給湯用熱交換器４１を設置するという構成を採っている。これにより、ガス給湯機などの別の給湯機を不要にするとともに、ヒートポンプ１０が高い熱効率を保つようになっている。
【０１０１】
すなわち、本システムでは、居室６１，６２の居室内ラジエータ６１ａ，６２ａに送って暖房を行うためにタンク４０に溜めている温水の熱を奪って、その熱を給湯に利用している。具体的には、タンク４０内に給湯用熱交換器４１を設置し、給水源からの水が給湯用熱交換器４１を通るときにタンク４０内の温水の熱を奪うように構成している。これにより、タンク４０内の温水の温度が下がり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプ１０は、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになっている。
【０１０２】
（６）
さらに、本システムでは、タンク４０内の給湯用熱交換器４１から給湯配管７２に排出（供給）された加熱水の一部を利用して、加熱水散布装置７５によりヒートポンプ１０の蒸発器１４の外表面に加熱水を散布する構成を採用している。加熱水は、少なくとも４０℃以上になるため、蒸発器１４についた霜を溶かすことができる。
【０１０３】
このように、タンク４０内の熱を利用して生成された加熱水によって蒸発器１４の霜取りを行うようにしているため、従来のように冷凍サイクルを逆転させて蒸発器１４を放熱器として作用させるデフロスト運転を行ってヒートポンプ１０の熱効率を悪化させたり、別の電気ヒータなどによって蒸発器１４に付いた霜を溶かして電気消費量を上げたりすることがなくなる。このため、本システムでは、さらなる省エネルギー化が達成できている。
【０１０４】
なお、蒸発器１４の霜取りが不要なときには、総合コントローラ２９から加熱水散布の指示が出されない。このため、タンク４０内の温水の熱が無駄に消費されてしまうことはない。
【０１０５】
＜変形例＞
（Ａ）
上記の温水循環暖房システムでは、居室ではないトイレ６９にも放熱器（トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅ）を配備し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に、少なくともいずれかのトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを流れるように構成しているが、この構成に代えて以下のような構成を採っても、ヒートポンプ１０を高い熱効率で稼働させることができる。
【０１０６】
ここでは、図９に示すように、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に、窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂを流れ、そこからタンク４０に戻されるように屋内の温水循環経路を形成している。窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂは、建物の窓６５，６６の窓枠に形成され、温水の持つ熱を窓６５，６６の近傍の空気（窓６５，６６の屋内側の空気や窓６５，６６の屋外側の空気）に放熱させるものである。窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂは、窓枠の内部に収納された配管であってもよいし、ガラス窓の保持と温水の流路とを兼用する窓枠自身であってもよい。温水循環暖房システムの他の構成については、図１，図３および図４に示す上述の構成と同じである。
【０１０７】
この温水循環暖房システムにおいても、ヒートポンプ１０の作動によってタンク４０内の温水が加熱され、この温水が屋内暖房用循環ポンプ５１の作動によって居室６１，６２にある居室内ラジエータ６１ａ，６２ａや窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂに送られる。すると、温水の熱が居室６１，６２の室内空気や窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂの周囲の空気に移動し、居室６１，６２が暖房される。そして、温度が下がった温水は、再びタンク４０に戻る。この温度が下がった温水は、ヒートポンプ１０の作動で再び高温にされる。
【０１０８】
そして、建物の窓６５，６６の窓枠に窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂを設置し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂを流れるように構成しているため、例えば、７０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａに入り４０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを出た温水が、窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂを通ることによってさらに温度を下げ、タンク４０に戻るときには例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンク４０に戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプ１０は、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。
【０１０９】
さらに、本システムの場合、従来は窓６５，６６から降りてきていた冷気の温度が、窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂから放出される熱によって緩和され、居室６１，６２の中の温度低下が抑えられたり、居室６１，６２の中の各部における温度偏差が抑えられたりするという有用な効果も得られる。
【０１１０】
（Ｂ）
上記の温水循環暖房システムでは、居室ではないトイレ６９にも放熱器（トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅ）を配備し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に、少なくともいずれかのトイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅを流れるように構成しているが、この構成に代えて以下のような構成を採っても、ヒートポンプ１０を高い熱効率で稼働させることができる。
【０１１１】
ここでは、図１０に示すように、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に、給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃを流れ、そこからタンク４０に戻されるように屋内の温水循環経路を形成している。給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃは、居室６１，６２に設けられる給気ユニット８１，８２に形成され、温水の持つ熱を給気ユニット７１，７２で取り入れる外気給気に放熱させるものである。給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃは、給気ユニット８１，８２の内部に収納された配管であってもよいし、図１０のように給気ユニット８１，８２から居室６１，６２に外気給気を導くダクト８３，８４内に放熱する熱交換器であってもよい。温水循環暖房システムの他の構成については、図１，図３および図４に示す上述の構成と同じである。
【０１１２】
この温水循環暖房システムにおいても、ヒートポンプ１０の作動によってタンク４０内の温水が加熱され、この温水が屋内暖房用循環ポンプ５１の作動によって居室６１，６２にある居室内ラジエータ６１ａ，６２ａや給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃに送られる。すると、温水の熱が居室６１，６２の室内空気や給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃから取り入れる外気給気に移動し、居室６１，６２が暖房される。そして、温度が下がった温水は、再びタンク４０に戻る。この温度が下がった温水は、ヒートポンプ１０の作動で再び高温にされる。
【０１１３】
そして、居室６１，６２に設けられる給気ユニット８１，８２に給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃを設置し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後に給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃを流れるように構成しているため、例えば、７０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａに入り４０℃で居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを出た温水が、給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃを通ることによってさらに温度を下げ、タンク４０に戻るときには例えば１０℃まで温度が下がった状態になる。すると、タンク４０に戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプ１０は、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになる。
【０１１４】
さらに、本システムの場合、従来は給気ユニット８１，８２から取り入れた低温の外気温度が、給気ユニット放熱器６１ｃ，６２ｃから放出される熱によって緩和され、居室６１，６２の中の温度低下が抑えられたり、居室６１，６２の中の各部における温度偏差が抑えられたりするという有用な効果も得られる。
【０１１５】
（Ｃ）
上記の温水循環暖房システムでは、トイレタンク６９ａと便座６９ｄとは別々のものであるが、トイレタンク６９ａに代えて便座の内部に水を溜めることができる便座／洗浄タンクを利用してもよい。この場合には、便座／洗浄タンクの内部の洗浄水に温水の持つ熱を放熱させる。したがって、便座および洗浄水の両方共を一度に暖めることができ、熱エネルギーを効率よく利用できる。また、洗浄水を溜めることができるため、トイレタンク６９ａが不要になりトイレをコンパクトにすることができる。
【０１１６】
（Ｄ）
上記の温水循環暖房システムでは、トイレ内放熱器６９ｂ，６９ｃ，６９ｅは、トイレタンク６９ａ内の洗浄水、便座６９ｄ、トイレ内の空気などを暖めているが、図１１のようにトイレ内の床にさらにトイレ内床放熱器６９ｆを設けてトイレ内の床を暖めるようにしてもよい。
【０１１７】
（Ｅ）
上記の温水循環暖房システムでは、ヒートポンプ１０の冷媒としてＣＯ２冷媒を用いているが、本発明は、Ｒ４１０Ａ，Ｒ４０７Ｃ，Ｒ３２などのＨＦＣ系のフロン系冷媒を用いる温水循環暖房システムにおいても、ＧＷＰ（Global Warming Potential）が２００以下のフロン系冷媒を用いる温水循環暖房システムにおいても、プロパンやブタンといったＨＣ系の自然系冷媒を用いる温水循環暖房システムにおいても、有効である。
【０１１８】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態の変形例では、タンク４０からの温水は、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａを流れた後で、窓枠放熱器６１ｂ，６２ｂを流れてタンク４０へと戻るように直列に接続されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、タンク４０に対して居室内ラジエータ６３ａ，６４ａと窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとが並列に接続されてもよい。次に、タンク４０に対して居室内ラジエータ６３ａ，６４ａと窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとが並列に接続される第２実施形態について説明する。
【０１１９】
＜温水循環暖房システムの主要構成＞
本発明の第２実施形態に係る温水循環暖房システムの構成を、図１，図３，および図１２に示す。第２実施形態に係る温水循環暖房システムは、循環ルートとなっている部分が第１実施形態とは異なる部分であり、他の部分は同様の構成となっている。図１２は、第１実施形態における循環ルートの部分である図２に対応する第２実施形態における循環ルートの部分を示す図である。
【０１２０】
温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行うとともに給湯機能を持つシステムであって、温水を溜めるタンク４０と、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａと、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂと、屋内暖房用循環ポンプ５１と、温水を加熱するための蒸気圧縮式のヒートポンプ１０と、温水加熱用循環ポンプ２５と、給湯用熱交換器４１と、加熱水散布装置７５と、コントロールユニット２０とを備えている。
【０１２１】
居室内ラジエータ６３ａ，６４ａは、建物の居室６３，６４に配置され、温水の持つ熱を居室６３，６４の室内空気に放熱させる。
【０１２２】
窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂは、建物の窓６７，６８の窓枠に形成され、温水の持つ熱を窓６７，６８の近傍の空気（窓６７，６８の屋内側の空気や窓６７，６８の屋外側の空気）に放熱させるものである。
【０１２３】
屋内暖房用循環ポンプ５１は、タンク４０から居室内ラジエータ６３ａ，６４ａおよび窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂへと温水を流し、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａおよび窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂで放熱を行った温水を再びタンク４０へと戻す。
【０１２４】
ヒートポンプ１０は、圧縮機１１、放熱器１２、膨張弁１３および蒸発器１４を有し、蒸発器１４により外気から熱を奪い、放熱器１２から放出する熱によってタンク４０から流れてくる温水を加熱する。
【０１２５】
ヒートポンプ１０、温水加熱用循環ポンプ２５、および加熱水散布装置７５は第１実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
【０１２６】
＜温水循環暖房システムの概略動作＞
温水循環暖房システムでは、温水加熱用循環ポンプ２５の作動によりタンク４０からヒートポンプ１０の放熱器１２に流れてくる温水を、ヒートポンプ１０の作動により放熱器１２から放出される熱を使って加熱する。これにより、ヒートポンプ１０からタンク４０へは、約７０℃の高温の温水が戻される。一方、タンク４０内の温水は、屋内暖房用循環ポンプ５１の作動により、居室６３，６４にある居室内ラジエータ６３ａ，６４ａや窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂに送られる。温水の熱は、居室６３，６４の室内空気や窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂの周辺の空気に移動し、居室６３，６４が暖房される。そして、約１０℃〜２０℃に温度が下がった温水が、再びタンク４０に戻されてくる。この温度が下がった温水は、ヒートポンプ１０の作動によって再び高温にされる。
【０１２７】
このように、ここでは、配管３１で接続されるタンク４０とヒートポンプ１０とを循環する第１のループと、配管５２で接続されるタンク４０と居室内ラジエータ６３ａ，６４ａや窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとを循環する第２のループとが形成されており、それぞれのループを温水が循環する。これにより、ヒートポンプ１０の作動によって屋外から集めた熱や圧縮機１１の作動により生じた熱が、タンク４０に溜められた温水を介して、最終的には居室６３，６４の室内空気に移動することになる。
【０１２８】
また、タンク４０内には給湯用熱交換器４１が配備されており、給水源から取り入れられた水が、給湯用熱交換器４１を通るときにタンク４０内の温水から熱を奪って加熱水となり、建物の給湯配管７２に流れていく。この給湯配管７２に流れた加熱水は、シャワー７３や浴槽７４などで使用されることになる。さらに、給湯配管７２に流れた加熱水の一部は、加熱水散布装置７５により、ヒートポンプ１０の蒸発器１４の外表面に散布される。この散布は、ヒートポンプ１０の蒸発器１４に霜がつく所定条件のときに、定期的に行われる。
【０１２９】
タンク４０の詳細構成、ヒートポンプ１０の詳細構成、および給湯機能に関する詳細構成も第１実施形態と同様の構成であるため説明を省略する。
【０１３０】
＜暖房のためのラジエータ等の屋内放熱器の詳細構成＞
居室内ラジエータ６３ａ，６４ａは、図１２に示すように、建物の居室６３，６４に配置され、タンク４０から流れてきた温水の持つ熱を居室６３，６４の室内空気に放熱させる役割を果たす。ここでは、２つの居室内ラジエータ６３ａ，６４ａを例示しているが、数量を限定する趣旨ではない。また、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａの形態も、窓際に配置されるものであってもよいし、床下に埋め込まれるものであってもよい。
【０１３１】
窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂは、建物の窓６７，６８の窓枠に形成され、温水の持つ熱を窓６７，６８の近傍の空気に放熱させる。窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂは、窓枠の内部に収納された配管であってもよいし、ガラス窓の保持と温水の流路とを兼用する窓枠自身であってもよい。
【０１３２】
第２実施形態では、２台の居室内ラジエータ６３ａ，６４ａと２台の窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂに温水を流しているが、これら４台の屋内放熱器６３ａ，６４ａ，６３ｂ，６４ｂは、互いに並列に接続されている。そして、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａに対して、温水の流入量を調整するラジエータ温水流量調整弁５３ａ，５３ｂがそれぞれの居室内ラジエータ６３ａ，６４ａの入口側の配管に設けられている。また、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂに対して、温水の流入量を調整する窓枠温水流量調整弁５３ｃ，５３ｄがそれぞれの窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂの入口側の配管に設けられている。
【０１３３】
上述したような第２のループ上では、タンク４０から出た温水は、各屋内放熱器６３ａ，６４ａ，６３ｂ，６４ｂにそれぞれ接続される配管を流れ合流してからタンク４０に戻ることになっている。また、タンク４０、居室内ラジエータ６１ａ，６２ａおよび窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂを結んで第２のループを形成させる配管５２には、暖房温水往き温度センサ５２ａおよび暖房温水戻り温度センサ５２ｂが設けられている。
【０１３４】
＜コントロールユニット２０の詳細構成＞
総合コントローラ２９は、図１および図１３に示すように、ヒートポンプ１０に付随する機器およびタンク４０に付随する機器を、外部から入力される信号に基づいて制御する。総合コントローラ２９は、三方弁２１，２２や温水加熱用循環ポンプ２５とともにケーシングの中に収められ、１つのコントロールユニット２０を形成している（図１参照）。
【０１３５】
三方弁２１，２２は、タンク４０の高さ方向のどの部分から温水を引き出して居室内ラジエータ６３ａ，６４ａや窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂなどへ送り出すかや、戻ってくる低温の温水をタンク４０の高さ方向のどの部分へ戻すかなどを調整するために設けられている。これらの三方弁２１，２２は、総合コントローラ２９からの指示によって作動する。
【０１３６】
総合コントローラ２９は、三方弁２１，２２のほか、ブースターヒータ４２、ヒートポンプ制御ユニット１９、屋内暖房用循環ポンプ５１、温水加熱用循環ポンプ２５、温水流量調整弁５３ａ〜５３ｄ、デフロスト用バルブ７７、などを制御する。また、総合コントローラ２９は、暖房温水往き温度センサ５２ａ、暖房温水戻り温度センサ５２ｂ、タンク４０の温度センサ４０ａ〜４０ｅ、給水配管温度センサ７１ａ、給湯配管温度センサ７２ａなどから計測結果の信号を受けるとともに、居室６３，６４などに配備されたリモコン／サーモスタット９２，９３から室内温度や室内設定温度の情報などを受ける。
【０１３７】
＜躯体蓄熱を利用した省エネ制御（マルチ式）について＞
この温水循環暖房システムは、煉瓦や石といった蓄熱性の高い材料で外壁などが構成されている住宅等の建物に設置する場合に備え、総合コントローラ２９に、躯体蓄熱利用省エネルギー制御（以下、躯体蓄熱利用省エネ制御と称す）を持たせている。この躯体蓄熱利用省エネ制御を使う場合には、極めて高いレベルの省エネルギー運転を行わせることができる。第２実施形態では、屋内放熱器である居室内ラジエータ６３ａ，６４ａと窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとは、互いに並列に接続されている。このため、居室６３と居室６４との室温の変化や使用状況などに応じて各屋内放熱器６３ａ，６４ａ，６３ｂ，６４ｂに流れる温水の流量を調整し、互いに並列に接続された複数の屋内放熱器６３ａ，６４ａ，６３ｂ，６４ｂを躯体蓄熱利用省エネ制御するマルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御が可能となっている。第２実施形態では、居室６３，６４ごとに暖房をすることができ、各居室６３，６４内で屋内放熱器を機能させると常に居室内ラジエータ６３ａ，６４ａが機能しており、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂは居室内ラジエータ６３ａ，６４ａの補助として機能するようになっている。すなわち、居室内ラジエータ６３ａが機能しているときのみ窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂは機能することになる。第２実施形態では、居室６３，６４単位で、各屋内放熱器６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂを制御できる。
【０１３８】
図１４〜２２に、マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御の簡略化した制御フローを示す。ここでは、この制御フローに基づいて、マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御について説明を行う。
【０１３９】
ステップＳ３１では、まず、居室６３にあるリモコン／サーモスタット９２から受信した各室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４よりも大きいかについて判定する。第４設定温度Ｔ４は、例えば、リモコン／サーモスタット９２から受信しているユーザーによる居室６３の室内設定温度より少し高い温度にセットされる。ステップＳ３１で「Ｙｅｓ」という判定をした場合にはステップＳ３２に進み、ステップＳ３１で「Ｎｏ」という判定をした場合にはステップＳ３３に進む。
【０１４０】
ステップＳ３２では、居室６４にあるリモコン／サーモスタット９３から受信した各室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも大きいかについて判定する。第５設定温度Ｔ５は、例えば、第４設定温度Ｔ４と同様に、リモコン／サーモスタット９３から受信しているユーザーによる居室６３の室内設定温度より少し高い温度にセットされる。ステップＳ３２で「Ｙｅｓ」という判定をした場合にはステップＳ４１に進み、ステップＳ３２で「Ｎｏ」という判定をした場合にはステップＳ５１に進む。ステップＳ４１およびステップＳ５１については、後述する。
【０１４１】
ステップＳ３３では、居室６４にあるリモコン／サーモスタット９３から受信した各室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも大きいかについて判定する。ステップＳ３３で「Ｙｅｓ」という判定をした場合にはステップＳ６１に進み、ステップＳ３３で「Ｎｏ」という判定をした場合にはステップＳ７１に進む。ステップＳ６１およびステップＳ７１については、後述する。
【０１４２】
ステップＳ３１〜Ｓ３３により、室内温度Ｔｒｍ１および室内温度Ｔｒｍ２が両方とも高すぎる場合（ステップＳ４１以降）と、室内温度Ｔｒｍ１のみが高すぎる場合（ステップＳ５１以降）と、室内温度Ｔｒｍ２のみが高すぎる場合（ステップＳ６１以降）と、室内温度Ｔｒｍ１および室内温度Ｔｒｍ２が両方とも高くない場合（ステップＳ７１以降）との４パターンに分類される。以下、それぞれについて説明する。
【０１４３】
（室内温度Ｔｒｍ１，Ｔｒｍ２の両方が高すぎる場合）
ステップＳ３２で「Ｙｅｓ」と判定した場合（図１４のＣ参照）について、図１５および図１６を用いて説明する。
【０１４４】
ステップＳ４１では、暖房温水戻り温度センサ５２ｂの計測値である暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも大きいかについて判定する。第６設定温度Ｔ６は、水道水の温度などを基準に決めることが考えられるが、例えば、２０℃にセットされる。ステップＳ４１で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ４２以降に進まずに、ステップＳ３１に戻る。これは、十分に温度が低下した温水がタンク４０に戻っており、ヒートポンプ１０の熱効率を高く保つことができると判断されるからである。ステップＳ４１で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ４２に進む。
【０１４５】
ステップＳ４２では、ヒートポンプ１０の圧縮機１１がインバータ圧縮機であるか定速圧縮機であるかを判定する。インバータ圧縮機の場合には、ステップＳ４３に進み、インバータの周波数を設定可能な最小の周波数にセットする。一方、定速圧縮機の場合には、ステップＳ４４に進み、圧縮機１１の運転を停止する。さらに、ステップＳ４３，Ｓ４４に続き、ステップＳ４５において、各温水流量調整弁５３ａ〜５３ｄの開度を小さくして、タンク４０と居室内ラジエータ６３ａ，６４ａや窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとの間を循環する暖房のための温水の量を、ゼロ、あるいはゼロに近づける。このように循環量を絞ることにより、圧縮機１１が消費するエネルギー量が小さくなる。しかし、タンク４０から居室内ラジエータ６３ａ，６４ａへと送り出される温水の量も少なくなるため、タンク４０内の温水の温度はそれほど低下しない。また、蓄熱性の高い建物であれば、躯体も含めて建物内が一度暖まってしまえば、ヒートポンプ１０の能力を落としても、しばらくは暖かさが保たれる。
【０１４６】
ステップＳ４５の後、ステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７を下回っていないか、または、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８を下回っていないかのどちらか一方を満たすかどうかについて判定する。ここで、第７設定温度Ｔ７は、第４設定温度Ｔ４よりも低い温度であり、通常は、リモコン／サーモスタット９２から受信しているユーザーによる居室６３の室内設定温度より少し低い温度にセットされる。また、第８設定温度Ｔ８は、第５設定温度Ｔ５よりも低い温度であり、通常は、リモコン／サーモスタット９３から受信しているユーザーによる居室６４の室内設定温度より少し低い温度にセットされる。ステップＳ４６で「Ｎｏ」という判定をした場合には、次のステップＳ４７に進まない。これは、ヒートポンプ１０の能力を上げなくても、躯体に蓄積されている熱によって建物内の暖かさを保つことができるからである。
【０１４７】
ステップＳ４６で、「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ４７でタイマーをスタートさせて、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４８では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも大きく、かつ、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８よりも大きくなっているかについて判定する。ステップＳ４８で「Ｙｅｓ」と判定した場合には、ステップＳ４６に戻る。ステップＳ４８で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ４９に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ４９で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ４８に戻る。ステップＳ４６の後、再び室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも大きく、かつ、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８より大きくなっていれば、ヒートポンプ１０の能力を上げる必要がなく、室内温度Ｔｒｍ１が一定時間継続して第７設定温度Ｔ７よりも小さい、あるいは、室内温度Ｔｒｍ２が一定時間継続して第８設定温度Ｔ８よりも小さい場合にだけヒートポンプ１０の能力を上げるようにすることが望まれるため、これらのステップＳ４７〜Ｓ４９の処理が行われている。
【０１４８】
室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも小さい、あるいは、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８よりも小さい状態が一定時間継続している場合には、ステップＳ４９で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、ステップＳ４３あるいはステップＳ４４とステップＳ４５とで行った処理をキャンセルする。すなわち、ステップＳ５０では、各温水流量調整弁５３ａ〜５３ｄの開度を大きくする。これにより、第７設定温度Ｔ７よりも小さくなっていた室内温度Ｔｒｍ１あるいは第８設定温度Ｔ８よりも小さくなっていた室内温度Ｔｒｍ２は、徐々に上昇していくことになる。
【０１４９】
（室内温度Ｔｒｍ１のみが高すぎる場合）
ステップＳ３２で「Ｎｏ」と判定した場合（図１４のＤ参照）について、図１７および図１８を用いて説明する。
【０１５０】
ステップＳ５１では、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８を上回っていないかについて判定する。ここでは、室内温度Ｔｒｍ２がユーザーが設定した温度よりも低すぎるかどうかを判定している。ステップＳ５１で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、室内温度Ｔｒｍ２はユーザーが設定した温度に対して高すぎることもなく低すぎることもない適切な温度であると判断できるため、次のステップＳ５２に進まずにステップＳ３１に戻る。ステップＳ５１で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ５２に進む。
【０１５１】
ステップＳ５２では、暖房温水戻り温度センサ５２ｂの計測値である暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも大きいかについて判定する。ステップＳ５２で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ５３以降に進まずに、ステップＳ３１に戻る。これは、十分に温度が低下した温水がタンク４０に戻っており、ヒートポンプ１０の熱効率を高く保つことができると判断されるからである。ステップＳ５２で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ５３に進む。
【０１５２】
ステップＳ５３では、ラジエータ温水流量調整弁５３ａおよび窓枠温水流量調整弁５３ｃの開度を小さくして、タンク４０と居室内ラジエータ６３ａや窓枠放熱器６３ｂとの間を循環する暖房のための温水の量を、ゼロ、あるいはゼロに近づけて、居室内ラジエータ６４ａや窓枠放熱器６４ｂに温水を流すようにしている。このように循環量を絞ることにより、圧縮機１１が消費するエネルギー量が小さくなる。また、効率的に暖房温水戻り温度Ｔｉｎを低下させることができる。
【０１５３】
ステップＳ５３の後、ステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７を下回っていないか、または、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５を上回っていないかのどちらか一方を満たすかどうかついて判定する。ステップＳ５４で「Ｎｏ」という判定をした場合には、次のステップＳ５５に進まない。これは、まだ居室６４内が暖まりきっていない、または、居室６３が十分に暖かいためである。
【０１５４】
ステップＳ５４で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ５５でタイマーをスタートさせて、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも大きく、かつ、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも小さくなっているかについて判定する。ステップＳ５６で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ５７に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ５７で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ５６に戻る。ステップＳ５４の後、室内温度Ｔｒｍ１が一定時間継続して第７設定温度Ｔ７よりも小さくなっていれば居室６３を再び暖房する必要があり、また、室内温度Ｔｒｍ２が一定時間継続して第５設定温度Ｔ５よりも大きくなっていれば居室６４を優先的に暖房する必要がなくなるため、これらのステップＳ５５〜Ｓ５７の処理が行われている。
【０１５５】
室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも小さい、または、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも大きい状態が一定時間継続している場合には、ステップＳ５７で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ５８に進む。ステップＳ５８では、ステップＳ５３で行った処理をキャンセルする。すなわち、ステップＳ５８では、ラジエータ温水流量調整弁５３ａおよび窓枠温水流量調整弁５３ｃの開度を大きくする。これにより、居室６３の室内温度Ｔｒｍ１が、再び、徐々に上昇していくことになる。
【０１５６】
（室内温度Ｔｒｍ２のみが高すぎる場合）
ステップＳ３３で「Ｙｅｓ」と判定した場合（図１４のＥ参照）について、図１９および図２０を用いて説明する。
【０１５７】
ステップＳ６１では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７を上回っていないかについて判定する。ここでは、室内温度Ｔｒｍ１がユーザーが設定した温度よりも低すぎるかどうかを判定している。ステップＳ６１で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、室内温度Ｔｒｍ１はユーザーが設定した温度に対して高すぎることもなく低すぎることもない適切な温度であると判断できるため、次のステップＳ６２に進まずにステップＳ３１に戻る。ステップＳ６１で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ６２に進む。
【０１５８】
ステップＳ６２では、暖房温水戻り温度センサ５２ｂの計測値である暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも大きいかについて判定する。ステップＳ６２で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ６３以降に進まずに、ステップＳ３１に戻る。これは、十分に温度が低下した温水がタンク４０に戻っており、ヒートポンプ１０の熱効率を高く保つことができると判断されるからである。ステップＳ６２で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ６３に進む。
【０１５９】
ステップＳ６３では、ラジエータ温水流量調整弁５３ｂおよび窓枠温水流量調整弁５３ｄの開度を小さくして、タンク４０と居室内ラジエータ６４ａや窓枠放熱器６４ｂとの間を循環する暖房のための温水の量を、ゼロ、あるいはゼロに近づけて、居室内ラジエータ６３ａや窓枠放熱器６３ｂに温水を流すようにしている。このように循環量を絞ることにより、圧縮機１１が消費するエネルギー量が小さくなる。また、効率的に暖房温水戻り温度Ｔｉｎを低くさせることができる。
【０１６０】
ステップＳ６３の後、ステップＳ６４に移行する。ステップＳ６４では、室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４を上回っていないか、または、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８を下回っていないかのどちらか一方を満たすかどうかついて判定する。ステップＳ６４で「Ｎｏ」という判定をした場合には、次のステップＳ６５に進まない。これは、まだ居室６３内が暖まりきっていない、または、居室６４が十分に暖かいためである。
【０１６１】
ステップＳ６４で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ６５でタイマーをスタートさせて、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６６では、室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４よりも小さく、かつ、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８よりも大きくなっているかについて判定する。ステップＳ６６で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ６７に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ６７で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ６６に戻る。ステップＳ６４の後、室内温度Ｔｒｍ１が一定時間継続して第４設定温度Ｔ４よりも大きくなっていれば居室６３を優先的に暖房する必要がなくなり、また、室内温度Ｔｒｍ２が一定時間継続して第８設定温度Ｔ８よりも小さくなっていれば居室６４を再び暖房する必要があるため、これらのステップＳ６５〜Ｓ６７の処理が行われている。
【０１６２】
室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４よりも大きい、または、室内温度Ｔｒｍ２が第７設定温度Ｔ８よりも小さい状態が一定時間継続している場合には、ステップＳ６７で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８では、ステップＳ６３で行った処理をキャンセルする。すなわち、ステップＳ６８では、ラジエータ温水流量調整弁５３ｂおよび窓枠温水流量調整弁５３ｄの開度を大きくする。これにより、居室６４の室内温度Ｔｒｍ２が、再び、徐々に上昇していくことになる。
【０１６３】
（室内温度Ｔｒｍ１，Ｔｒｍ２が両方とも低い場合）
ステップＳ３３で「Ｎｏ」と判定した場合（図１４のＦ参照）について、図２１および図２２を用いて説明する。
【０１６４】
ステップＳ７１では、室内温度Ｔｒｍ１が第７設定温度Ｔ７よりも小さい、または、室内温度Ｔｒｍ２が第８設定温度Ｔ８よりも小さいかについて判定する。ここでは、室内温度Ｔｒｍ１または室内温度Ｔｒｍ２がユーザーが設定した温度よりも低すぎるかどうかを判定している。ステップＳ７１で「Ｎｏ」という判定をした場合には、室内温度Ｔｒｍ１，Ｔｒｍ２はユーザーが設定した温度に対して高すぎることもなく低すぎることもない適切な温度であると判断できるため、次のステップＳ７２に進まずにステップＳ３１に戻る。ステップＳ７１で「Ｙｅｓ」と判定した場合には、ステップＳ７２に進む。
【０１６５】
ステップＳ７２では、窓枠温水流量調整弁５３ｃ，５３ｄの開度を小さくして、タンク４０と窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂとの間を循環する暖房のための温水の量を、ゼロ、あるいはゼロに近づけて、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａに温水を流すようにしている。このように、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂに対する温水の循環量を絞ることにより、圧縮機１１が消費するエネルギー量が小さくなる。また、温水を各居室６３，６４内の空気を暖めることに利用できるため、室内温度Ｔｒｍ１および室内温度Ｔｒｍ２を早く高くすることができる。
【０１６６】
ステップＳ７２の後、ステップＳ７３に移行する。ステップＳ７３では、室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４を上回っていないか、または、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５を上回っていないかのどちらか一方を満たすかどうかついて判定する。ステップＳ７３で「Ｎｏ」という判定をした場合には、次のステップＳ７４に進まない。これは、まだ居室６３あるいは居室６４内が暖まりきっていないためである。
【０１６７】
ステップＳ７３で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ７４でタイマーをスタートさせて、ステップＳ７５に進む。ステップＳ７５では、室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４よりも小さく、かつ、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも小さくなっているかについて判定する。ステップＳ７５で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ７６に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ７６で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ７５に戻る。ステップＳ７３の後、室内温度Ｔｒｍ１が第４設定温度Ｔ４よりも大きくなっていれば少なくとも居室６３内の（室内空気を暖める）暖房の必要がなく、また、室内温度Ｔｒｍ２が第５設定温度Ｔ５よりも大きくなっていれば少なくとも居室６４の（室内空気を暖める）暖房をする必要がないため、これらのステップＳ７４〜Ｓ７６の処理が行われている。
【０１６８】
ステップＳ７７では、暖房温水戻り温度センサ５２ｂの計測値である暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも大きいかについて判定する。ステップＳ７７で「Ｎｏ」という判定をした場合には、ステップＳ７８以降に進まずに、ステップＳ７７に戻る。これは、居室内ラジエータ６３ａ，６４ａのみで十分に温度が低下した温水がタンク４０に戻っており、ヒートポンプ１０の熱効率を高く保つことができると判断されるからである。
【０１６９】
ステップＳ７７で「Ｙｅｓ」という判定をした場合には、ステップＳ７８でタイマーをスタートさせて、ステップＳ７９に進む。ステップＳ７９では、暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも小さくなっているかについて判定する。ステップＳ７９で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ８０に進み、タイマースタート後に一定時間が経過したかについて判定する。ステップＳ８０で「Ｎｏ」と判定した場合には、ステップＳ７９に戻る。ステップＳ７７の後、暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度Ｔ６よりも大きくなっていれば居室６３または居室６４内の全ての暖房の必要がないため、これらのステップＳ７８〜Ｓ８０の処理が行われている。
【０１７０】
暖房温水戻り温度Ｔｉｎが第６設定温度よりも大きい状態が一定時間継続している場合には、ステップＳ８０で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ８１に進む。ステップＳ８１では、ステップＳ７２で行った処理をキャンセルする。すなわち、ステップＳ８１では、窓枠温水流量調整弁５３ｃ，５３ｄの開度を大きくする。これにより、窓６７，６８近傍の空気の温度が上昇し、また、暖房温水戻り温度Ｔｉｎが低下していくことになる。
【０１７１】
＜第２実施形態に係る温水循環暖房システムの特徴＞
（１）
本システムでは、タンク４０の温水を温水加熱用循環ポンプ２５によってヒートポンプ１０へと導き、ヒートポンプ１０で加熱した温水を再びタンク４０へと戻す構成を採り、ヒートポンプ１０を屋外に、タンク４０を屋内に設置している。このため、タンク４０が屋外の冷たい空気に曝されず、タンク４０内の温水の温度低下が抑えられるとともに、ヒートポンプ１０で屋外の空気（外気）から熱を汲み上げることができるようになっている。したがって、本システムでは、効率よく大量の高温度の温水をタンク４０に確保することができている。
【０１７２】
（２）
本システムでは、ヒートポンプ１０やタンク４０に付随する各機器（三方弁２１，２２、ブースターヒータ４２、ヒートポンプ制御ユニット１９、圧縮機１１、膨張弁１３、屋内暖房用循環ポンプ５１、温水加熱用循環ポンプ２５、各温水流量調整弁５３ａ〜５３ｄ，５４，５５、デフロスト用バルブ７７、など）を、居室６３，６４などに配備されたリモコン／サーモスタット９１から受信する室内温度や室内設定温度の情報、タンク４０の温度センサ４０ａ〜４０ｅからの情報、などに基づいて、総合コントローラ２９が制御している。これにより、ヒートポンプ１０を最適に運転させることができている。
【０１７３】
（３）
ヒートポンプの特性として、一般に、加熱対象の温度変化範囲が広いほどヒートポンプの熱効率が向上することが挙げられる。これを本システムに当てはめると、例えば、タンク４０の温水について、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプ１０の熱効率よりも、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合のヒートポンプ１０の熱効率のほうが、かなり大きくなる（図７および図８参照）。
【０１７４】
図７に示すように、４０℃の温水を７０℃まで加熱する場合には、圧縮機１１の仕事量に相当するＨ１に対して蒸発器１４によって外気から取り込まれる分に相当するＨ３が比較的小さな値となっているのに較べ、図８に示すように、１０℃の温水を７０℃まで加熱する場合には、圧縮機１１の仕事量に相当するＨ１に対して蒸発器１４によって外気から取り込まれる分に相当するＨ２が比較的大きな値となっている。前者の場合、圧縮機１１に供給する電気エネルギーを生成するときの発電効率まで考慮すると、消費エネルギーの１．０倍未満の熱しか発生しないことになるが、後者の場合、消費エネルギーの１．２〜１．４倍の熱を発生することになる。
【０１７５】
このように、ヒートポンプ、特に、ＣＯ２冷媒を採用する本システムのヒートポンプ１０においては、タンク４０から放熱器１２へと流れてくる加熱前の温水の温度を下げることが、熱効率の向上に大きく寄与することになる。
【０１７６】
これに鑑み、本システムでは、建物の窓の窓枠にも放熱器（窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂ）を配備し、タンク４０を出た温水が居室内ラジエータ６３ａ，６４ａだけでなく、少なくともいずれかの窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂを流れるように構成している。これにより、例えば、７０℃で居室内ラジエータ６３ａ，６４ａに入り４０℃で居室内ラジエータ６３ａ，６４ａを出た温水と、７０℃で第１窓枠放熱器を入り５℃で第１窓枠放熱器を出る温水とが混合することによって居室内放熱器のみを利用する場合よりもさらに温度を下げ、タンクに戻るときには例えば２０℃まで温度が下がった状態になる。すなわち、タンク４０に戻る温水の温度が非常に小さくなり、その温度から例えば７０℃まで温水を加熱するヒートポンプ１０は、非常に高い熱効率で温水の加熱を行うことができるようになっている。
【０１７７】
また、本システムでは、居室６３，６４ごとに設けられる複数の窓６７，６８に、複数の窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂが設置されており、各居室６３，６４の室内温度などにより、各放熱器（居室内ラジエータ６３ａ，６４ａおよび窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂ）に温水の流入量を調整できるようになっている。温水の流入量の調整は、各放熱器６３ａ，６４ａ，６３ｂ，６４ｂの温水入口側に設けられるラジエータ温水流量調整弁５３ａ，５３ｂと窓枠温水流量調整弁５３ｃ，５３ｄとにより行われている。このため、例えば、温度が低くなっている居室内の屋内放熱器に優先して温水を循環させることができ、効果的に温水の温度を下げることができる。
【０１７８】
＜変形例＞
（１）
上記の温水循環暖房システムでは、建物の窓について特に限定していないが、例えば、図２３や図２４のように三重窓であってもよい。この場合に、外側窓６７ａ，６８ａ、中央窓６７ｂ，６８ｂ、居室側窓６７ｃ，６８ｃの３枚の窓に対して、窓枠は外窓枠８５、中央窓枠８６、内窓枠８７の３つの窓枠が設けられることになるが、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂを中央窓枠８６に形成し、中央窓６７ｂ，６８ｂの近傍の空気に放熱させるようにしてもよいし（図２３参照）、窓枠放熱器６３ｂ，６４ｂを３つの窓枠（外窓枠８５ａ、中央窓枠８６ａ、および内窓枠８７ａ）全てに形成し、三重窓に挟まれた空気層と三重窓の内側近傍および外側近傍の空気を暖めるようにしてもよい（図２４参照）。
【０１７９】
（２）
上記の温水循環暖房システムでは、マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御において室内温度の低い居室を優先的に暖房するようにしているが、例えば、北側の居室と南側の居室とがある建物においてそれぞれの居室を暖房するような場合に、日照の影響が少なく昼間に暖まりにくい北側の居室を優先的に暖房する制御を行うようにしてもよい。建物の北側と南側とでは、日射の影響により温度に差が出てくるため、温度が低くなりやすい北側の居室に形成されている窓枠放熱器に優先して温水を循環させることができ、効果的に温水の温度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図２】温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図３】温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図４】温水循環暖房システムの制御ブロック図。
【図５】躯体蓄熱利用省エネルギー制御のフローを示す図。
【図６】躯体蓄熱利用省エネルギー制御のフローを示す図。
【図７】暖房に供された温水のタンク４０への戻り温度が高い場合のヒートポンプサイクルを示す図（Ｔ−ｈ線図）。
【図８】暖房に供された温水のタンク４０への戻り温度が低い場合のヒートポンプサイクルを示す図（Ｔ−ｈ線図）。
【図９】第１実施形態に係る変形例（Ａ）の温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図１０】第１実施形態に係る変形例（Ｂ）の温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図１１】第１実施形態に係る変形例（Ｄ）の温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る温水循環暖房システムの構成の一部を示す図。
【図１３】温水循環暖房システムの制御ブロック図。
【図１４】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図１５】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図１６】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図１７】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図１８】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図１９】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図２０】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図２１】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図２２】マルチ式躯体蓄熱利用省エネ制御のフローを示す図。
【図２３】第２実施形態に係る変形例（Ａ）の窓枠放熱器の断面の概略図。
【図２４】第２実施形態に係る変形例（Ａ）の窓枠放熱器の断面の概略図。
【符号の説明】
【０１８１】
１０    ヒートポンプ
４０    タンク
５１    屋内暖房用循環ポンプ（循環ポンプ）
５３ａ，５３ｂ    ラジエータ温水流量調整弁（居室内温水流量調整弁）
５３ｃ    窓枠温水流量調整弁（第１窓枠温水流量調整弁）
５３ｄ    窓枠温水流量調整弁（第２窓枠温水流量調整弁）
６１，６２    居室
６３，６４    居室
６５，６６    窓
６７，６８    窓
６１ａ，６２ａ    居室内ラジエータ（居室内放熱器）
６１ｂ，６２ｂ    窓枠放熱器
６１ｃ，６２ｃ    給気ユニット放熱器（給気ユニット放熱器、ダクト内放熱部）
６３ａ，６４ａ    居室内ラジエータ（居室内放熱器）
６３ｂ    窓枠放熱器（第１窓枠放熱器）
６４ｂ    窓枠放熱器（第２窓枠放熱器）
６９    トイレ
６９ｂ    トイレタンク内放熱部（トイレ内放熱器）
６９ｃ    トイレ内ラジエータ（トイレ内放熱器、トイレ空気用放熱部）
６９ｅ    便座内放熱部（トイレ内放熱器）
６９ｆ    トイレ内床放熱器（トイレ内放熱器、トイレ床放熱部）
８１，８２    給気ユニット
８３，８４    ダクト
８６    中央窓枠（中央の窓枠）
８５ａ    外側窓枠（３つの窓枠）
８６ａ    中央窓枠（３つの窓枠）
８７ａ    居室側窓枠（３つの窓枠）
【図１】
2008064444.tif 000003
【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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【図８】
2008064444.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008064444.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008064444.tif 000014
【図１３】
2008064444.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008064444.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008064444.tif 000019
【図１８】
2008064444.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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