(57)【要約】【課題】複数の温度調節機器に温熱または冷熱を供給する流体式温度調節ユニットにおいて、それぞれの温度調節機器に対するきめ細やかな温度制御をすること。【解決手段】流体式温度調節ユニット１０は、流体入口２２および流体出口２１を有する。熱交換器２０と、第１温度調節機器から流体を回収する第１回収ポート１２と、流体入口２２と第１回収ポート１２を接続する第１回収路３２と、第１回収路３２に設けられ、第１吐出口４１ｂから流体を吐出する第１ポンプ４１と、第２温度調節機器から流体を回収する第２回収ポート１４と、流体入口２２と第２回収ポート１４を接続する第２回収路３４と、第２回収路３４に設けられ、第２吐出口４２ｂから流体を吐出する第２ポンプ４２と、を備える。流体が合流できるように、第１吐出口４１ｂおよび第２吐出口４２ｂはいずれも流体入口２２に連通する。【選択図】図２
2016217656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が入るための熱交換器流体入口（２２）、および冷媒から冷熱または温熱を与えられた前記流体が出るための熱交換器流体出口（２１）、を有する熱交換器（２０）と、
第１温度調節機器（６０）へ前記流体を供給する第１供給ポート（１１）と、
前記熱交換器流体出口と前記第１供給ポートを接続する第１供給路（３１）と、
前記第１温度調節機器から前記流体を回収する第１回収ポート（１２）と、
前記熱交換器流体入口と前記第１回収ポートを接続する第１回収路（３２）と、
前記第１回収路に設けられ、第１吐出口（４１ｂ）から前記流体を吐出する第１ポンプ（４１）と、
第２温度調節機器（７０）へ前記流体を供給する第２供給ポート（１３）と、
前記熱交換器流体出口と前記第２供給ポートを接続する第２供給路（３３）と、
前記第２温度調節機器から前記流体を回収する第２回収ポート（１４）と、
前記熱交換器流体入口と前記第２回収ポートを接続する第２回収路（３４）と、
前記第２回収路に設けられ、第２吐出口（４２ｂ）から前記流体を吐出する第２ポンプ（４２）と、
を備え、
前記第１吐出口および前記第２吐出口から吐出された前記流体が合流できるように、前記第１吐出口および前記第２吐出口はいずれも前記熱交換器流体入口に連通する、
流体式温度調節ユニット（１０）。
【請求項２】
前記第１ポンプおよび前記第２ポンプの少なくとも一方は、前記流体の流速を変化させるインバータを有する、
請求項１に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項３】
前記第２供給ポートが供給する前記流体の温度は、前記第１供給ポートが供給する前記流体の温度と異なる、
請求項１または請求項２に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項４】
前記熱交換器流体出口から出る前記流体と、前記第２吐出口から吐出される前記流体との混合物を、前記第２供給ポートへ送るために前記第２供給路に設けられた混合用三方弁（４４）、
をさらに備える、
請求項３に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項５】
前記熱交換器流体出口における前記流体の温度を測定する熱交換器流体出口温度センサ（５４）と、
前記第２吐出口における前記流体の温度を測定する第２吐出口温度センサ（５２）と、
前記混合用三方弁が排出する前記混合物の温度を測定する混合流体温度センサ（５５）と、
前記熱交換器流体出口温度センサ、前記第２吐出口温度センサ、および前記混合流体温度センサの出力に応じて前記混合用三方弁における混合比を変更する混合比制御部（２１０、２２０、２３６、２４０）と、
をさらに備える、
請求項４に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項６】
前記第１吐出口における前記流体の温度を測定する第１吐出口温度センサ（５１）と、
前記第１吐出口温度センサの出力に応じて前記第１ポンプにおける流速を変更する第１流速制御部（２１０、２２０、２３３、２４０）と、
をさらに備える、
請求項５に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項７】
前記第２吐出口温度センサ、および前記混合流体温度センサのそれぞれの出力に応じて前記第２ポンプにおける流速を変更する第２流速制御部（２１０、２２０、２３４、２４０）、
をさらに備える、
請求項５または請求項６に記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項８】
前記流体が合流する流体合流点（３７ａ）および前記第１吐出口の間に設けられた第１逆止弁（４７）と、
前記流体合流点および前記第２吐出口の間に設けられた第２逆止弁（４８）と、
をさらに備える、
請求項１から７のいずれか１つに記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項９】
前記第１ポンプの第１吸入口（４１ａ）および前記第２ポンプの第２吸入口（４２ａ）を連通する連通管（３８）、
をさらに備え、
前記連通管は、前記第１供給路、前記第１回収路、前記第２供給路、および前記第２回収路のいずれよりも、大きい圧力損失を誘発する、
請求項１から８のいずれか１つに記載の流体式温度調節ユニット。
【請求項１０】
前記熱交換器へ前記冷媒を取り込む冷媒入口ポート（１５）と、
前記熱交換器から前記冷媒を排出する冷媒出口ポート（１６）と、
前記熱交換器、前記第１供給路、前記第１回収路、前記第１ポンプ、前記第２供給路、前記第２回収路、および前記第２ポンプを収容し、複数の面を有する筐体（３００）と、
をさらに備え、
前記第１供給ポート、前記第１回収ポート、前記第２供給ポート、前記第２回収ポート、前記冷媒入口ポート、および前記冷媒出口ポートは、いずれも前記複数の面のうちの同じ１つの面（３０１）に設けられている、
請求項１から９のいずれか１つに記載の流体式温度調節ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体式温度調節ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（国際公開公報ＷＯ２０１１／１２９２４８号）は、流体式温度調節ユニットを用いたヒートポンプ式給湯システムを開示している。このシステムは、ラジエータ、床暖房、および給湯装置という３種類の温度調節機器を備えている。ここでいう「温度調節機器」という用語は、空気、水、および家屋建材などのさまざまな対象の温度を調節する機器を意図している。
【０００３】
このシステムにおいて、複数の温度調節機器は同じ流体回路に接続されており、その中を流れる流体から温熱の供給を受けている。流体の循環を担うのは単一のポンプである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の温度調節機器が用いられる場合、それぞれの温度調節機器に要求される温度が異なる場合がある。したがって、温度調節機器ごとに個別の温度制御が必要である。すべての温度調節機器に対する温熱または冷熱の供給を単一のポンプが担う構成では、個別の温度制御の実現は容易ではない。
【０００５】
本発明の課題は、複数の温度調節機器に温熱または冷熱を供給する流体式温度調節ユニットにおいて、それぞれの温度調節機器に対する多様な要求に合致したきめ細やかな温度制御を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る流体式温度調節ユニットは、熱交換器と、第１供給ポートと、第１供給路と、第１回収ポートと、第１回収路と、第１ポンプと、第２供給ポートと、第２供給路と、第２回収ポートと、第２回収路と、第２ポンプと、を備える。熱交換器は、流体が入るための熱交換器流体入口、および冷媒から冷熱または温熱を与えられた前記流体が出るための熱交換器流体出口、を有する。第１供給ポートは、第１温度調節機器へ流体を供給する。第１供給路は、熱交換器流体出口と第１供給ポートを接続する。第１回収ポートは、第１温度調節機器から流体を回収する。第１回収路は、熱交換器流体入口と第１回収ポートを接続する。第１ポンプは、第１回収路に設けられ、第１吐出口から流体を吐出する。第２供給ポートは、第２温度調節機器へ流体を供給する。第２供給路は、熱交換器流体出口と第２供給ポートを接続する。第２回収ポートは、第２温度調節機器から流体を回収する。第２回収路は、熱交換器流体入口と第２回収ポートを接続する。第２ポンプは、第２回収路に設けられ、第２吐出口から流体を吐出する。第１吐出口および第２吐出口から吐出された流体が合流できるように、第１吐出口および第２吐出口はいずれも熱交換器流体入口に連通する。
【０００７】
この構成によれば、流体式温度調節ユニットは、第１温度調節機器を動作させる第１ポンプと、第２温度調節機器を動作させる第２ポンプとを備える。したがって、第１ポンプおよび第２ポンプの制御を個別に行うことにより、第１温度調節機器および第２温度調節機器をそれぞれ独立して運転または停止させることができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る流体式温度調節ユニットは、第１観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、第１ポンプおよび第２ポンプの少なくとも一方が、流体の流速を変化させるインバータを有する。
【０００９】
この構成によれば、第１ポンプおよび第２ポンプの少なくとも一方は流速を変更できる。したがって、流体回路の温度制御の自由度が大きいので、流体式温度調節ユニットはきめ細やかな温度制御を行うことができる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る流体式温度調節ユニットは、第１観点または第２観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、第２供給ポートが供給する流体の温度が、第１供給ポートが供給する流体の温度と異なる。
【００１１】
この構成によれば、第１温度調節機器および第２温度調節機器にそれぞれ流れる流体の温度は異なる。したがって、第１温度調節機器および第２温度調節機器を異なる用途に使用することが容易になる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る流体式温度調節ユニットは、第３観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、混合用三方弁をさらに備える。混合用三方弁は、熱交換器流体出口から出る流体と、第２吐出口から吐出される流体との混合物を、第２供給ポートへ送るために第２供給路に設けられる。
【００１３】
この構成によれば、第２供給ポートから供給される流体は、熱交換器において冷媒から冷熱または温熱を与えられた直後の流体と、第２温度調節機器に冷熱または温熱を奪われた流体との混合物である。したがって、第２温度調節機器に供給される流体の温度を、第１温度調節機に供給される流体の温度と異なるように設定できる。
【００１４】
本発明の第５観点に係る流体式温度調節ユニットは、第４観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、熱交換器流体出口温度センサと、第２吐出口温度センサと、混合流体温度センサと、混合比制御部と、をさらに備える。熱交換器流体出口温度センサは、熱交換器流体出口における流体の温度を測定する。第２吐出口温度センサは、第２吐出口における流体の温度を測定する。混合流体温度センサは、混合用三方弁が排出する混合物の温度を測定する。混合比制御部は、熱交換器流体出口温度センサ、第２吐出口温度センサ、および混合流体温度センサの出力に応じて混合用三方弁における混合比を変更する。
【００１５】
この構成によれば、熱交換器の流体出口の流体、第２吐出口の流体、および混合流体の各温度に応じて混合用三方弁の混合比が制御される。したがって、第２温度調節機器に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００１６】
本発明の第６観点に係る流体式温度調節ユニットは、第５観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、第１吐出口温度センサと、第１流速制御部と、をさらに備える。第１吐出口温度センサは、第１吐出口における流体の温度を測定する。第１流速制御部は、第１吐出口温度センサの出力に応じて第１ポンプにおける流速を変更する。
【００１７】
この構成によれば、第１吐出口の流体の温度に応じて第１ポンプの流速が制御される。したがって、第１温度調節機器に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００１８】
本発明の第７観点に係る流体式温度調節ユニットは、第５観点または第６観点に係る流体式温度調節ユニットにおいて、第２流速制御部、をさらに備える、第２流速制御部は、第２吐出口温度センサ、および混合流体温度センサのそれぞれの出力に応じて第２ポンプにおける流速を変更する。
【００１９】
この構成によれば、第２吐出口の流体および混合流体の各温度に応じて第２ポンプの流速が制御される。したがって、第２温度調節機器に供給する流体の温度をより効率的に制御できる。
【００２０】
本発明の第８観点に係る流体式温度調節ユニットは、第１観点から第７観点のいずれか１つに係る流体式温度調節ユニットにおいて、第１逆止弁と、第２逆止弁と、をさらに備える。第１逆止弁は、流体合流点および第１吐出口の間に設けられる。流体合流点では流体が合流する。第２逆止弁は、流体合流点および第２吐出口の間に設けられる。
【００２１】
この構成によれば、各ポンプの吐出口に逆止弁が設けられる。したがって、第１ポンプおよび第２ポンプから吐出された後に合流した流体が、第１ポンプまたは第２ポンプの方へ逆流することが抑制される。
【００２２】
本発明の第９観点に係る流体式温度調節ユニットは、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る流体式温度調節ユニットにおいて、連通管をさらに備える。連通管は、第１ポンプの第１吸入口および第２ポンプの第２吸入口を連通する。連通管は、第１供給路、第１回収路、第２供給路、および第２回収路のいずれよりも、大きい圧力損失を誘発する。
【００２３】
この構成によれば、連通管が、第１吸入口および第２吸入口を連通する。したがって、第２回収路の中の流体が、何らかの原因により膨張した場合、その流体の体積増加分は連通管を経由して第１回収路へ移動できる。
【００２４】
本発明の第１０観点に係る流体式温度調節ユニットは、第１観点から第９観点のいずれか１つに係る流体式温度調節ユニットにおいて、冷媒入口ポートと、冷媒出口ポートと、筐体と、をさらに備える。冷媒入口ポートは、熱交換器へ冷媒を取り込む。冷媒出口ポートは、熱交換器から冷媒を排出する。筐体は、熱交換器、第１供給路、第１回収路、第１ポンプ、第２供給路、第２回収路、および第２ポンプを収容し、複数の面を有する。第１供給ポート、第１回収ポート、第２供給ポート、第２回収ポート、冷媒入口ポート、および冷媒出口ポートは、いずれも複数の面のうちの同じ１つの面に設けられている。
【００２５】
この構成によれば、各種ポートが筐体の同じ面に設けられる。したがって、配管の施工が容易である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第１温度調節機器および第２温度調節機器をそれぞれ独立して運転または停止させることができる。
【００２７】
本発明の第２観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、きめ細やかな温度制御を行うことができる。
【００２８】
本発明の第３観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第１温度調節機器および第２温度調節機器を異なる用途に使用することが容易になる。
【００２９】
本発明の第４観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第２温度調節機器に供給される流体の温度を、第１温度調節機に供給される流体の温度と異なるように設定できる。
【００３０】
本発明の第５観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第２温度調節機器に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００３１】
本発明の第６観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第１温度調節機器に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００３２】
本発明の第７観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第２温度調節機器に供給する流体の温度をより効率的に制御できる。
【００３３】
本発明の第８観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、流体の逆流が抑制される。
【００３４】
本発明の第９観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、第２回収路にて膨張した流体を、連通管を用いて第１回収路へ移動できる。
【００３５】
本発明の第１０観点に係る流体式温度調節ユニットによれば、配管の施工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】環境調節システム１００の全体図である。
【図２】本発明に係る流体式温度調節ユニット１０の流体回路図である。
【図３】本発明に係る流体式温度調節ユニット１０の制御部２００のブロック図である。
【図４】本発明に係る流体式温度調節ユニット１０の概略外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（１）全体構成
図１は、本発明に係る流体式温度調節ユニット１０を用いて構成された、環境調節システム１００を示す。環境調節システム１００は、使用者の生活環境を快適にするための第１温度調節機器６０、第２温度調節機器７０、および第３温度調節機器８０を備える。さらに、環境調節システム１００は、それらの機器に水またはブラインなどの流体を循環させる流体式温度調節ユニット１０、および流体に温熱を提供するための冷媒回路ユニット９０を備える。
【００３８】
（２）詳細構成
図１を参照して、環境調節システム１００の構成要素について説明する。
【００３９】
（２−１）第１温度調節機器６０
第１温度調節機器６０は、ラジエータである。第１温度調節機器６０は、加熱された流体を流体式温度調節ユニット１０から受け取り、使用者の家屋の室内空気を暖め、冷めた流体を流体式温度調節ユニット１０へ送り返す。
【００４０】
（２−２）第２温度調節機器７０
第２温度調節機器７０は、床暖房装置である。第２温度調節機器７０は、加熱された流体を流体式温度調節ユニット１０から受け取り、使用者の家屋の床を暖め、冷めた流体を流体式温度調節ユニット１０へ送り返す。
【００４１】
（２−３）第３温度調節機器８０
第３温度調節機器８０は、給湯装置である。加熱された流体を流体式温度調節ユニット１０から受け取り、その熱を用いて、水道水入口８１から入ってくる水道水を温め、それをお湯にして給湯口８２から排出する。冷めた流体は流体式温度調節ユニット１０へ送り返される。
【００４２】
（２−４）冷媒回路ユニット９０
冷媒回路ユニット９０は、冷媒を利用して温熱を発生させ、その温熱を流体式温度調節ユニット１０へ伝達する。冷媒回路ユニット９０には、冷媒出口ポート９１と冷媒入口ポート９２が設けられている。さらに、冷媒回路ユニット９０は、圧縮機９３、減圧機９４、蒸発機として機能する空気冷媒間熱交換器９５を有している。冷媒入口ポート９２から入った高圧液冷媒は、減圧機９４によって減圧されて低圧気液２相冷媒になる。低圧気液２相冷媒は、空気冷媒間熱交換器９５から熱を受け取って蒸発させられ、低圧ガス冷媒になる。低圧ガス冷媒は、圧縮機９３によって圧縮されて高圧ガス冷媒になり、冷媒出口ポート９１から出て行く。
【００４３】
（２−５）流体式温度調節ユニット１０
流体式温度調節ユニット１０は、高温の冷媒を用いて流体を加熱する。流体式温度調節ユニット１０は、熱交換器２０および流体回路１９を有する。
【００４４】
熱交換器２０は、冷媒の凝縮機として機能する。熱交換器２０は、冷媒入口ポート１５から受け取った高圧ガス冷媒から、流体回路１９を循環する流体へ熱を伝達させる。高圧ガス冷媒はこの過程で熱を奪われて凝縮させられ、高圧液冷媒になって冷媒出口ポート１６から出て行く。
【００４５】
流体回路１９は密閉回路である。流体回路１９は、熱交換器２０の働きによって流体を加熱するとともに、第１温度調節機器６０、第２温度調節機器７０、第３温度調節機器８０へ送られる流体のそれぞれの温度を制御する。
【００４６】
（３）流体式温度調節ユニット１０の構成の詳細
図２は、流体式温度調節ユニット１０の構成の詳細を示す。流体式温度調節ユニット１０における外部とのインターフェイスは、第１供給ポート１１、第１回収ポート１２、第２供給ポート１３、第２回収ポート１４、冷媒入口ポート１５、冷媒出口ポート１６、第３供給ポート１７、第３回収ポート１８である。これらのいずれのポートにも、開閉するための図示しないバルブが設けられている。
【００４７】
流体式温度調節ユニット１０の構成要素について、以下に説明する。
【００４８】
（３−１）熱交換器２０
熱交換器２０は、冷媒と流体の間で熱交換を行うプレート熱交換器であり、前述のとおり凝縮機として機能する。熱交換器２０には、流体入口２２、流体出口２１、冷媒入口２３、冷媒出口２４が設けられている。冷媒は冷媒入口２３から入って冷媒出口２４から出る。流体は流体入口２２から入って流体出口２１から出る。冷媒および流体が熱交換器２０を通過している間に、流体は冷媒の有する熱によって加熱される。
【００４９】
（３−２）第１管路系統
第１温度調節機器６０の温度を制御する第１管路系統は、第１供給路３１と第１回収路３２とからなる。
【００５０】
（３−２−１）第１供給路３１
第１供給路３１は、第１温度調節機器６０に加熱された流体を供給するための経路である。第１供給路３１は、流体出口２１から延び、管路３０ａ、給湯用三方弁４３、管路３０ｂ、加熱流体分岐点３７ｂ、管路３０ｃを経て、第１供給ポート１１へ至る。
【００５１】
（３−２−２）第１回収路３２
第１回収路３２は、第１温度調節機器６０から放出される冷めた流体を回収するための経路である。第１回収路３２は、第１回収ポート１２から延び、管路３０ｉ、給湯分岐点３７ｃ、管路３０ｈ、第１ポンプ４１、管路３０ｇ、第１逆止弁４７、管路３０ｆ、流体合流点３７ａ、管路３０ｅを経て、流体入口２２へ至る。
【００５２】
（３−３）第２管路系統
第２温度調節機器７０の温度を制御する第２管路系統は、第２供給路３３と第２回収路３４とからなる。
【００５３】
（３−３−１）第２供給路３３
第２供給路３３は、第２温度調節機器７０に加熱された流体を供給するための経路である。第２供給路３３は、流体出口２１から延び、管路３０ａ、給湯用三方弁４３、管路３０ｂ、加熱流体分岐点３７ｂ、管路３０ｄ、混合用三方弁４４、管路３０ｏを経て、第２供給ポート１３へ至る。
【００５４】
すなわち、第２供給路３３は、構成要素の一部を第１供給路３１と共有している。
【００５５】
混合用三方弁４４には、第２回収路３４の回収流体分岐点３７ｄから延びる管路３０ｎもまた接続されている。
【００５６】
（３−３−２）第２回収路３４
第２回収路３４は、第２温度調節機器７０から放出される冷めた流体を回収するための経路である。第２回収路３４は、第２回収ポート１４から延び、管路３０ｍ、第２ポンプ４２、管路３０ｌ、回収流体分岐点３７ｄ、管路３０ｋ、第２逆止弁４８、管路３０ｊ、流体合流点３７ａ、管路３０ｅを経て、流体入口２２へ至る。
【００５７】
すなわち、第２回収路３４は、構成要素の一部を第１回収路３２と共有している。
【００５８】
（３−４）第３管路系統
第３温度調節機器８０の温度を制御する第３管路系統は、第３供給路３５と第３回収路３６とからなる。
【００５９】
（３−４−１）第３供給路３５
第３供給路３５は、第３温度調節機器８０に加熱された流体を供給するための経路である。第３供給路３５は、流体出口２１から延び、管路３０ａ、給湯用三方弁４３、管路３０ｐを経て、第３供給ポート１７へ至る。
【００６０】
すなわち、第３供給路３５は、構成要素の一部を第１供給路３１と共有している。
【００６１】
（３−４−２）第３回収路３６
第３回収路３６は、第３温度調節機器８０から放出される冷めた流体を回収するための経路である。第３回収路３６は、第３回収ポート１８から延び、管路３０ｑ、給湯分岐点３７ｃ、管路３０ｈ、第１ポンプ４１、管路３０ｇ、第１逆止弁４７、管路３０ｆ、流体合流点３７ａ、管路３０ｅを経て、流体入口２２へ至る。
【００６２】
すなわち、第３回収路３６は、構成要素の一部を第１回収路３２と共有している。
【００６３】
（３−５）膨張タンク４５
第１回収路３２における管路３０ｈには、膨張タンク４５が設けられる。膨張タンク４５は、密閉回路である流体回路１９の中を流れる流体が温度上昇などによって膨張したとき、その体積増加分を吸収するためのものである。
【００６４】
（３−６）逃がし弁４６
第１回収路３２における管路３０ｈには、前述の膨張タンク４５に加えて、逃がし弁４６が設けられる。逃がし弁４６は、流体の圧力が増加して所定の閾値を超えたとき、流体回路１９の外へ流体を解放する。すなわち、逃がし弁４６は、膨張タンク４５で吸収できる限度を超えて流体の体積が膨張した場合に、流体回路１９の管路など破裂を防ぐ安全装置として機能する。
【００６５】
（３−７）連通管３８
連通管３８は、第１回収路３２の管路３０ｈと、第２回収路３４の管路３０ｍとを接続する。連通管３８は、流体回路１９を構成する他の管路よりも大きい圧力損失を誘発するものであり、例えば小さな断面積を有するキャピラリチューブからなる。
【００６６】
（３−８）各種温度センサ
回路内の各部における流体の温度をモニタするため、各種温度センサが設けられている。第１吐出口温度センサ５１は、第１ポンプ４１が流体を吐出するための第１吐出口４１ｂにおける流体の温度を測定する。第２吐出口温度センサ５２は、第２ポンプ４２が流体を吐出するための第２吐出口４２ｂにおける流体の温度を測定する。熱交換器流体入口温度センサ５３は、流体入口２２の流体の温度を測定する。熱交換器流体出口温度センサ５４は、流体出口２１の流体の温度を測定する。混合流体温度センサ５５は、混合用三方弁４４と第２供給ポート１３の間の流体の温度を測定する。
【００６７】
（３−９）制御部２００
図３は、流体式温度調節ユニット１０が有する制御部２００のブロック図である。制御部２００は、流体式温度調節ユニット１０のセンサやアクチュエータの制御だけではなく、冷媒回路ユニット９０および第３温度調節機器８０（図１）の制御も行うように構成されている。この制御部２００の各部は、環境調節システム１００（図１）のいかなる場所に設置してもよい。
【００６８】
制御部２００は、中央処理部２１０、センサ制御部２２０、アクチュエータ制御部２３０、記憶部２４０、操作パネル２５０を有している。中央処理部２１０は各部の動作を統括する。センサ制御部２２０は、流体式温度調節ユニット１０の各種センサ、および、第３温度調節機器８０の給湯装置温度センサ８３から測定値を取得し、ＡＤ変換をして中央処理部２１０に読み取らせる。アクチュエータ制御部２３０は各種アクチュエータを制御するものであり、圧縮機モータ制御部２３１、減圧機制御部２３２、第１ポンプ制御部２３３、第２ポンプ制御部２３４、給湯用三方弁制御部２３５、混合用三方弁制御部２３６を有する。記憶部２４０は、プログラムおよびデータを格納する。操作パネル２５０は、使用者による設定入力を受け取り、環境調節システム１００の各種ステータスを表示する。
【００６９】
（３−１０）筐体３００
図４に示すように、流体式温度調節ユニット１０は、流体回路１９および熱交換器２０を収容する筐体３００を有する。筐体３００は複数の面を有している。第１供給ポート１１、第１回収ポート１２、第２供給ポート１３、第２回収ポート１４、冷媒入口ポート１５、および冷媒出口ポート１６は、同じ面３０１に設けられている。
【００７０】
（４）温度制御
（４−１）第１温度調節機器６０の温度制御
図２に戻り、第１温度調節機器６０が使用される場合には、給湯用三方弁４３は、第１ポート４３ａと第２ポート４３ｂを連通するとともに、第３ポート４３ｃを分断する。したがって、第３温度調節機器８０は使用できなくなる。
【００７１】
第１温度調節機器６０へ供給される加熱された流体の温度は約５５℃になるように制御される。この制御は、熱交換器流体出口温度センサ５４の出力が適正な値となるように、冷媒回路ユニット９０の圧縮機９３のモータの回転速度を調節することにより行われる。
【００７２】
（４−２）第２温度調節機器７０の温度制御
第２温度調節機器７０が使用される場合には、給湯用三方弁４３は、第１ポート４３ａと第２ポート４３ｂを連通するとともに、第３ポート４３ｃを分断する。したがって、第３温度調節機器８０は使用できなくなる。
【００７３】
第２温度調節機器７０へ供給される加熱された流体の温度は約３５℃になるように制御される。この制御では、第１温度調節機器６０のために流体を加熱するのと同じ方法で圧縮機９３を制御して作られた約５５℃の流体が用いられるとともに、混合用三方弁４４、第１ポンプ４１、および第２ポンプ４２が以下の要領で制御される。
【００７４】
（４−２−１）混合用三方弁４４の混合比の制御
図２に示すように、混合用三方弁４４の第１ポート４４ａには、第１供給路３１の加熱流体分岐点３７ｂから延びる管路３０ｄが接続されており、約５５℃の流体が流入する。第２ポート４４ｂには、第２回収路３４の回収流体分岐点３７ｄから延びる管路３０ｎが接続されており、第２温度調節機器７０から回収された冷めた流体が流入する。混合用三方弁４４は、制御された混合比によってこれらを混合し、混合物を第３ポート４４ｃから放出する。
【００７５】
図３に示すように、混合比は、混合用三方弁４４に設けられたモータを駆動して、混合用三方弁４４の開度を調節することにより制御される。実現すべき混合比は、中央処理部２１０が、熱交換器流体出口温度センサ５４、第２吐出口温度センサ５２、および混合流体温度センサ５５の出力を参照した上で、記憶部２４０に格納されたアルゴリズムに従って決定する。各センサ出力は、センサ制御部２２０によって中央処理部２１０に提供される。中央処理部２１０は、混合用三方弁制御部２３６を介して混合用三方弁４４の開度を調節し、決定した混合比を実現させる。
【００７６】
（４−２−２）第１ポンプ４１の流速の制御
第１ポンプ４１は、インバータを有しており、制御によって流速を変えることができる。
【００７７】
図２に示すように、第１ポンプ４１が流体を吸い込むための第１吸入口４１ａには、第１回収路３２の管路３０ｈが接続されており、第１温度調節機器６０から回収された冷めた流体が流入する。第１ポンプ４１は、制御された流速において流体を第１吐出口４１ｂから吐出する。
【００７８】
図３に示すように、実現すべき流速は、中央処理部２１０が、第１吐出口温度センサ５１の出力を参照した上で、記憶部２４０に格納されたアルゴリズムに従って決定する。このセンサ出力は、センサ制御部２２０によって中央処理部２１０に提供される。中央処理部２１０は、第１ポンプ制御部２３３を介して第１ポンプ４１を制御し、決定した流速を実現させる。
【００７９】
（４−２−３）第２ポンプ４２の流速の制御
第２ポンプ４２もまた、インバータを有しており、制御によって流速を変えることができる。
【００８０】
図２に示すように、第２ポンプ４２が流体を吸い込むための第２吸入口４２ａには、第２回収路３４の管路３０ｍが接続されており、第２温度調節機器７０から回収された冷めた流体が流入する。第２ポンプ４２は、制御された流速において流体を第２吐出口４２ｂから吐出する。
【００８１】
図３に示すように、実現すべき流速は、中央処理部２１０が、第２吐出口温度センサ５２および混合流体温度センサ５５の出力を参照した上で、記憶部２４０に格納されたアルゴリズムに従って決定する。各センサ出力は、センサ制御部２２０によって中央処理部２１０に提供される。中央処理部２１０は、第２ポンプ制御部２３４を介して第２ポンプ４２を制御し、決定した流速を実現させる。
【００８２】
（４−３）第３温度調節機器８０の温度制御
図２に戻り、第３温度調節機器８０が使用される場合には、給湯用三方弁４３は、第１ポート４３ａと第３ポート４３ｃを連通するとともに、第２ポート４３ｂを分断する。したがって、第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０は、いずれも使用できなくなる。
【００８３】
第３温度調節機器８０へ供給される加熱流体の温度は、第３温度調節機器８０が水道水を指定温度まで温めることができる程度になるように制御される。この制御は、第３温度調節機器８０に設けられた給湯装置温度センサ８３の出力をモニタしながら、冷媒回路ユニット９０の圧縮機９３のモータの回転速度を調節することにより行われる。なお、指定温度は、例えば、使用者が操作パネル２５０（図３）を用いて入力した温度である。
【００８４】
（５）特徴
（５−１）
流体式温度調節ユニット１０は、第１温度調節機器６０を動作させる第１ポンプ４１と、第２温度調節機器７０を動作させる第２ポンプ４２とを備える。したがって、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２の制御を個別に行うことにより、第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０をそれぞれ独立して運転または停止させることができる。
【００８５】
（５−２）
第１ポンプ４１および第２ポンプ４２は流速を変更できる。したがって、流体回路の温度制御の自由度が大きいので、流体式温度調節ユニット１０はきめ細やかな温度制御を行うことができる。
【００８６】
（５−３）
第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０にそれぞれ流れる流体の温度は異なる。したがって、第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０を、例えばラジエータと床暖房装置などの、異なる用途に使用することが容易になる。
【００８７】
（５−４）
第２供給ポート１３から供給される流体は、熱交換器２０において冷媒から温熱を与えられた直後の流体と、第２温度調節機器７０に温熱を奪われた流体との混合物である。したがって、第２温度調節機器７０に供給される流体の温度を、第１温度調節機器６０に供給される流体の温度と異なるように設定できる。
【００８８】
（５−５）
熱交換器２０の流体出口２１の流体、第２吐出口４２ｂの流体、および混合流体の各温度に応じて混合用三方弁４４の混合比が制御される。したがって、第２温度調節機器７０に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００８９】
（５−６）
第１吐出口４１ｂの流体の温度に応じて第１ポンプ４１の流速が制御される。したがって、第１温度調節機器６０に供給する流体の温度を自動的に制御できる。
【００９０】
（５−７）
第２吐出口４２ｂの流体および混合流体の各温度に応じて第２ポンプ４２の流速が制御される。したがって、第２温度調節機器７０に供給する流体の温度をより効率的に制御できる。
【００９１】
（５−８）
第１吐出口４１ｂに第１逆止弁４７が設けられ、第２吐出口４２ｂに第２逆止弁４８が設けられる。したがって、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２から吐出された後に合流した流体が、第１ポンプ４１または第２ポンプ４２の方へ逆流することが抑制される。
【００９２】
（５−９）
連通管３８が、第１吸入口４１ａおよび第２吸入口４２ａを連通する。したがって、第２回収路３４の中の流体が、何らかの原因により膨張した場合、その流体の体積増加分は連通管３８を経由して第１回収路３２へ移動できる。
【００９３】
（５−１０）
第１供給ポート１１、第１回収ポート１２、第２供給ポート１３、第２回収ポート１４、冷媒入口ポート１５、および冷媒出口ポート１６は、いずれもが筐体３００の同じ面３０１に設けられる。したがって、配管の施工が容易である。
【００９４】
（６）変形例
（６−１）第１ポンプ４１および第２ポンプ４２の種類
上述の実施形態では、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２はいずれも、流速を変更できるものである。これに代えて、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２の一方を、流速が固定されたものにしてもよい。この場合、流体式温度調節ユニット１０のコストが低減できる。
【００９５】
（６−２）制御対象機器の種類
上述の実施形態では、第１温度調節機器６０、第２温度調節機器７０、および第３温度調節機器８０は、それぞれ、ラジエータ、床暖房装置、給湯装置である。これに代えて、これらの機器は、パネル型輻射ヒータまたはファンコンベクタなどの、別の機器であってもよい。
【００９６】
（６−３）制御内容の変形１
上述の実施形態では、第１温度調節機器６０、第２温度調節機器７０、および第３温度調節機器８０の温度制御には、熱交換器流体入口温度センサ５３の出力を用いていない。これに代えて、熱交換器流体入口温度センサ５３の出力を用いて、より高度な温度制御を行ってもよい。
【００９７】
（６−４）制御内容の変形２
上述の実施形態では、第１温度調節機器６０へ供給される流体の温度は約５５℃であり、第２温度調節機器７０へ供給される流体の温度は約３５℃である。これに代えて、第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０へ供給される流体の温度を、これら以外の値にしてもよい。さらに、混合用三方弁４４の第１ポート４４ａと第３ポート４４ｃを連通させるとともに、第２ポート４４ｂを分断させる制御を行うことにより、第１温度調節機器６０および第２温度調節機器７０へ供給される流体の温度を同じにしてもよい。
【００９８】
（６−５）冷媒回路ユニット９０の機能
上述の実施形態では、冷媒回路ユニット９０は、流体に温熱を提供する機能のみを有している。これに代えて、冷媒回路ユニット９０が流体に冷熱を供給する機能をさらに有してもよい。この場合、対象を冷却する温度調節機器を流体式温度調節ユニット１０に接続し、それを利用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０    流体式温度調節ユニット
１１    第１供給ポート
１２    第１回収ポート
１３    第２供給ポート
１４    第２回収ポート
１５    冷媒入口ポート
１６    冷媒出口ポート
１９    流体回路
２０    熱交換器
２１    熱交換器流体出口
２２    熱交換器流体入口
２３    熱交換器冷媒入口
２４    熱交換器冷媒出口
３１    第１供給路
３２    第１回収路
３３    第２供給路
３４    第２回収路
３７ａ  流体合流点
３８    連通管
４１    第１ポンプ
４１ａ  第１吸入口
４１ｂ  第１吐出口
４２    第２ポンプ
４２ａ  第２吸入口
４２ｂ  第２吐出口
４３    給湯用三方弁
４４    混合用三方弁
５１    第１吐出口温度センサ
５２    第２吐出口温度センサ
５３    熱交換器流体入口温度センサ
５４    熱交換器流体出口温度センサ
５５    混合流体温度センサ
６０    第１温度調節機器
７０    第２温度調節機器
８０    第３温度調節機器
９０    冷媒回路ユニット
１００    環境調節システム
２００    制御部
２１０    中央処理部
２２０    センサ制御部
２３３    第１ポンプ制御部
２３４    第２ポンプ制御部
２３６    混合用三方弁制御部
２４０    記憶部
３００    筐体
３０１    面
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１００】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２０１１／１２９２４８号
【図１】
2016217656.tif 000003
【図２】
2016217656.tif 000004
【図３】
2016217656.tif 000005
【図４】
2016217656.tif 000006