(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体が流通する作動媒体供給配管と、
この作動媒体供給配管からの作動媒体を減圧する膨張器と、
外部からの熱媒体が流通する熱源供給配管と、
この熱源供給配管の熱媒体で前記膨張器からの作動媒体を蒸発させる蒸発器と、
この蒸発器からの作動媒体が流通する蒸気供給配管と、
この蒸気供給配管内の圧力を低減する真空ポンプと、
前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管の温度が達するように前記蒸気供給配管を加熱する加熱装置と、
前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管が加熱された以後に起動され、前記蒸気供給配管からの作動媒体を圧縮する圧縮機と、
この圧縮機で圧縮した作動媒体を熱媒体として熱利用設備に供給する熱媒体供給配管とを備え、
前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、
前記加熱装置は、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管の温度を保持し、
前記真空ポンプは、前記加熱装置によって気体状態に保持された前記蒸気供給配管内の作動媒体を外部へ排出することを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記真空ポンプは、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以下に設定した予熱完了温度に前記蒸気供給配管の温度が達した以後に、前記蒸気供給配管内の圧力を低減することを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項３】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
操作信号が入力されると、前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に達したことを知らせる報知装置と、
前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記報知装置に操作信号を出力する制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項４】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
操作信号が入力されると、前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に保持されていることを知らせる報知装置と、
前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に保持されているときに前記報知装置に操作信号を出力する制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項５】
請求項２記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
第１操作信号が入力されたときには前記蒸気供給配管の温度が前記予熱完了温度以上に達したことを知らせ、第２操作信号が入力されたときには前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に達したことを知らせる報知装置と、
前記温度検出手段から入力される検出値が前記予熱完了温度以上に達したときに前記報知装置に第１操作信号を出力し、この第１操作信号が出力された以後において、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記報知装置に第２操作信号を出力する制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項６】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記圧縮機を起動する制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項７】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に保持されているときに前記真空ポンプを作動させる制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項８】
請求項２記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、
前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記温度検出手段から入力される検出値が前記予熱完了温度以上に達したときに前記真空ポンプを起動し、前記真空ポンプが起動された以後において、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記圧縮機を起動する制御装置とを備えることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項９】
請求項１記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記加熱装置は、外部からの熱媒体が流通する配管であって、前記蒸気供給配管を外周側から覆うように設けられた管部を有することを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項１０】
請求項３記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記加熱装置は、外部からの熱媒体が流通する配管であって、前記蒸気供給配管を外周側から覆うように設けられた管部を有し、
前記温度検出手段は、前記蒸気供給配管に対して、前記管部内の熱媒体の流通方向の下流側に位置する部分に取り付けられていることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載のヒートポンプシステムにおいて、
前記管部は、前記蒸発器の上流側で前記熱源供給配管から分岐した配管であって、前記蒸気供給配管の外周側を通過した後に前記熱源供給配管と再度接続する配管であることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項１２】
作動媒体を減圧し、この減圧した作動媒体を外部からの熱媒体で蒸発させ、この蒸発させた作動媒体を蒸気供給配管を介して圧縮機に導入し、この圧縮機で圧縮した作動媒体を熱媒体として熱利用設備に供給するヒートポンプシステムの運転方法であって、
前記圧縮機を停止する手順と、
前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管を加熱する手順と、
前記圧縮機を停止した以後に、前記蒸気供給配管の温度を前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に保持したまま前記蒸気供給配管内の作動媒体を外部へ排出する手順とを備えることを特徴とするヒートポンプシステムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱媒体を熱利用設備に供給するヒートポンプシステム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー効率を向上させるための方策として、従来廃棄されていたエネルギーの活用が重要視されており、そのようなエネルギーの回収・利用を図ったものとしてヒートポンプシステムがある。ヒートポンプシステムには、作動媒体の加熱に比較的低温（例えば、６０〜８０℃程度）の熱源（例えば、工場排熱）を利用しているものがあるが、その中でも、外部からの熱源で加熱した作動媒体自体を熱媒体として熱利用設備に供給しているものがある（特許文献１等参照）。
【０００３】
この種のヒートポンプでは、常圧における作動媒体の飽和温度が外部熱源の温度より高いため、まず、ヒートポンプ系内を負圧にして作動媒体の飽和温度を外部熱源の温度より低くしてから、外部熱源によって作動媒体を蒸発させている。このように蒸発された作動媒体は、蒸気供給配管を介して圧縮機（ターボ圧縮機）に導入されて昇圧され、熱媒体として熱利用設備に供給されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の技術の蒸気供給配管は、圧縮機を起動する前は大気中に放置されているため、作動媒体の飽和温度より低い温度（常温程度）で保持されている。そのため、ヒートポンプを始動するために圧縮機を起動すると、蒸気供給配管を介して圧縮機に向かう作動媒体の中に、蒸気供給配管の壁面に冷却されて凝縮し液滴となるものが生じる場合がある。このように生じた液滴が圧縮機内に導入されると、インペラと衝突して圧縮機を損傷させる恐れがある。また、インペラが損傷すると、ロータ系にアンバランスが生じて異常振動が発生する場合もある。
【０００６】
本発明の目的は、液滴となった作動媒体が圧縮機に導入されることが防止できるヒートポンプシステム及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、作動媒体が流通する作動媒体供給配管と、この作動媒体供給配管からの作動媒体を減圧する膨張器と、外部からの熱媒体が流通する熱源供給配管と、この熱源供給配管の熱媒体で前記膨張器からの作動媒体を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器からの作動媒体が流通する蒸気供給配管と、この蒸気供給配管内の圧力を低減する真空ポンプと、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管の温度が達するように前記蒸気供給配管を加熱する加熱装置と、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管が加熱された以後に起動され、前記蒸気供給配管からの作動媒体を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧縮した作動媒体を熱媒体として熱利用設備に供給する熱媒体供給配管とを備え、前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、前記加熱装置は、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管の温度を保持し、前記真空ポンプは、前記加熱装置によって気体状態に保持された前記蒸気供給配管内の作動媒体を外部へ排出するものとする。
【００１０】
（２）上記（１）の前記真空ポンプは、好ましくは、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以下に設定した予熱完了温度に前記蒸気供給配管の温度が達した以後に、前記蒸気供給配管内の圧力を低減するものとする。
【００１１】
（３）上記（１）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、操作信号が入力されると、前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に達したことを知らせる報知装置と、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記報知装置に操作信号を出力する制御装置とを備えるものとする。
【００１２】
（４）上記（１）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、操作信号が入力されると、前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に保持されていることを知らせる報知装置と、前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に保持されているときに前記報知装置に操作信号を出力する制御装置とを備えるものとする。
【００１３】
（５）上記（２）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、第１操作信号が入力されたときには前記蒸気供給配管の温度が前記予熱完了温度以上に達したことを知らせ、第２操作信号が入力されたときには前記蒸気供給配管の温度が前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に達したことを知らせる報知装置と、
前記温度検出手段から入力される検出値が前記予熱完了温度以上に達したときに前記報知装置に第１操作信号を出力し、この第１操作信号が出力された以後において、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記報知装置に第２操作信号を出力する制御装置とを備えるものとする。
【００１４】
（６）上記（１）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記圧縮機を起動する制御装置とを備えるものとする。
【００１５】
（７）上記（１）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧縮機が停止されてから全システムが停止されるまでの間に、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に保持されているときに前記真空ポンプを作動させる制御装置とを備えるものとする。
【００１６】
（８）上記（２）は、好ましくは、前記蒸気供給配管の温度を検出する温度検出手段と、前記蒸気供給配管内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記温度検出手段から入力される検出値が前記予熱完了温度以上に達したときに前記真空ポンプを起動し、前記真空ポンプが起動された以後において、前記圧力検出手段から入力される検出値に基づいて前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度を算出し、前記温度検出手段から入力される検出値が前記算出した作動媒体の飽和温度以上に達したときに前記圧縮機を起動する制御装置とを備えるものとする。
【００１７】
（９）上記（１）は、好ましくは、前記加熱装置は、外部からの熱媒体が流通する配管であって、前記蒸気供給配管を外周側から覆うように設けられた管部を有するものとする。
【００１８】
（１０）上記（３）は、好ましくは、前記加熱装置は、外部からの熱媒体が流通する配管であって、前記蒸気供給配管を外周側から覆うように設けられた管部を有し、前記温度検出手段は、前記蒸気供給配管に対して、前記管部内の熱媒体の流通方向の下流側に位置する部分に取り付けられているものとする。
【００１９】
（１１）上記（９）または（１０）は、好ましくは、前記管部は、前記蒸発器の上流側で前記熱源供給配管から分岐した配管であって、前記蒸気供給配管の外周側を通過した後に前記熱源供給配管と再度接続する配管であるものとする。
【００２３】
（１２）本発明は、上記目的を達成するために、作動媒体を減圧し、この減圧した作動媒体を外部からの熱媒体で蒸発させ、この蒸発させた作動媒体を蒸気供給配管を介して圧縮機に導入し、この圧縮機で圧縮した作動媒体を熱媒体として熱利用設備に供給するヒートポンプシステムの運転方法であって、前記圧縮機を停止する手順と、前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に前記蒸気供給配管を加熱する手順と、前記圧縮機を停止した以後に、前記蒸気供給配管の温度を前記蒸気供給配管内の作動媒体の飽和温度以上に保持したまま前記蒸気供給配管内の作動媒体を外部へ排出する手順とを備えるものとする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、液滴となった作動媒体が圧縮機に導入されることが防止されるので、圧縮機の損傷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態であるヒートポンプシステムの概略構成図である。  
この図に示すヒートポンプシステムは、水タンク１と、作動媒体供給配管２ａ，２ｂと、膨張器３と、熱源供給配管４と、蒸発器５と、蒸気供給配管６と、加熱装置７と、真空ポンプ８と、圧縮機９と、温度検出器１０と、圧力検出器１１と、制御装置１２と、作動媒体排気配管１３と、熱媒体供給配管１４を備えている。
【００２７】
水タンク１は、本実施の形態のヒートポンプシステムの作動媒体である水が液体状態で貯蔵されるタンクである。なお、本実施の形態のように作動媒体として水を利用する場合には、ヒートポンプシステム内の機器や配管を酸腐食やエロージョン等から保護する観点から溶存酸素が少ない純水を利用することが好ましい。
【００２８】
膨張器３は、作動媒体供給配管２ａを介して水タンク１から導入される作動媒体（水）を減圧するもので、作動媒体供給配管２ａを介して水タンク１と接続されている。膨張器３で作動媒体を減圧すると作動媒体の飽和温度が低減されるので、常温における作動媒体の飽和温度より温度の低いものを作動媒体を蒸発させる熱媒体として利用することができる。作動媒体供給配管２ａには、水タンク１からの水が液体状態で流通している。
【００２９】
熱源供給配管４は、作動媒体（水）を加熱するために利用する外部からの熱媒体（流体）が流通するものであり、上流側において熱媒体の供給元である熱源１５と接続されている。この熱源１５としては、例えば工場が挙げられ、そこから熱源供給配管４を介して供給される熱媒体としては温排水が挙げられる。この熱源１５からの熱媒体の温度は、作動媒体を蒸発させるために、膨張器３で減圧された作動媒体の飽和温度以上となっている。本実施の形態における作動媒体である水は、ヒートポンプシステム運転時において、常圧から０．０２ＭＰａ（設定圧力（Ｐｓｅｔ））まで減圧されるようになっており、その飽和温度は約６０℃（設定飽和温度（Ｔｓｅｔ））まで低減される。本実施の形態では、この設定飽和温度（６０℃）以上の温度を有する熱媒体として、熱源１５を出る際に８０℃程度のものを利用するものとする。
【００３０】
また、熱源供給配管４は、熱源１５から下流側に向かって順番に、配管接続部２１と、蒸発器系切替弁２２と、配管接続部２３を備えている。熱源供給配管４は、配管接続部２３の下流側において蒸発器５の内部に導かれており、蒸発器５を通過した後には例えば熱媒体を排出する設備（排水設備、排気設備）に接続されている。
【００３１】
配管接続部２１は、加熱装置系配管２４ａの上流側の端部が接続される部分である。加熱装置系配管２４ａは、蒸気供給配管６を加熱する加熱装置７（後に詳述）に熱媒体を供給するもので、下流側の端部において加熱装置７と接続されている。また、加熱装置系配管２４ａには加熱装置系切替弁２５が設けられている。この切替弁２５は、加熱装置７に熱媒体を導入するか否かを選択するものであり、切替弁２５を開くと熱媒体が加熱装置７に導入される。一方、配管接続部２３は、加熱装置系配管２４ｂの下流側の端部が接続される部分である。加熱装置系配管２４ｂは、加熱装置７から排出された熱媒体が流通するもので、上流側の端部において加熱装置７と接続されている。
【００３２】
蒸発器系切替弁２２は、熱源１５からの熱媒体の流通経路を切り替えるもので、配管接続部２１と配管接続部２３の間に位置するように熱源供給配管４に取り付けられている。この切替弁２２を開くと熱媒体は蒸発器５の方向へ直接導かれ、切替弁２２を閉じると加熱装置７の方向へ導かれる。
【００３３】
蒸発器５は、熱源供給配管４内の熱媒体で膨張器３からの水を蒸発させるもので、作動媒体供給配管２ｂを介して膨張器３と接続されている。作動媒体供給配管２ｂには膨張器３で減圧された水が流通している。蒸発器５の内部には上記で説明したように熱源供給配管４が通過しており、熱源供給配管４内を流通する熱媒体と膨張器３からの水を熱交換させることによって蒸発器５は水蒸気を生成している。
【００３４】
蒸気供給配管６は、蒸発器５からの作動媒体（水蒸気）が流通するものであり、上流側において蒸発器５と、下流側において圧縮機９と接続されている。蒸気供給配管６は、図２に示すように、蒸発器側フランジ３１と、圧縮機側フランジ３２を有している。蒸発器側フランジ３１は、蒸気供給配管６の上流側の端部に設けられた継ぎ手部分で、蒸発器５の蒸気出口に設けられたフランジ（図示せず）と接続されている。一方、圧縮機側フランジ３２は、蒸気供給配管６の下流側の端部に設けられた継ぎ手部分で、圧縮機１の蒸気入口に設けられたフランジ（図示せず）と接続されている。なお、これらフランジ３１，３２は、部材間に熱伸び差が生じることを考慮して、熱伸び吸収部材（例えば、フレキシブルチューブ）を間に介して蒸発器５又は圧縮機９のフランジと接続することが好ましい。
【００３５】
図２は本実施の形態のヒートポンプシステムにおける蒸気供給配管６付近の断面図である。  
この図に示すように、本実施の形態のヒートポンプシステムは、蒸気供給配管６付近において、加熱装置７と、温度検出器１０と、圧力検出器１１と、作動媒体排気配管１３を備えている。
【００３６】
加熱装置７は、蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度以上に達するように蒸気供給配管６を加熱するもので、管部３５と、配管接続部３６ａ，３６ｂと、支持板部３７ａ，３７ｂを備えている。
【００３７】
管部３５は、加熱装置系配管２４ａからの熱媒体が流通する配管であり、蒸気供給配管６の外周側から蒸気供給配管６を覆うように設けられている。つまり、この管部３５と蒸気供給配管６によって二重管構造が形成されており、加熱装置７はこの管部３５によって蒸気供給配管６を加熱している。
【００３８】
また、管部３５には、配管接続部３６ａ，３６ｂが設けられている。配管接続部３６ａは加熱装置系配管２４ａが接続される熱媒体の導入口であり、配管接続部３６ｂは加熱装置系配管２４ｂが接続される熱媒体の排出口である。本実施の形態においては、配管接続部３６ａは圧縮機９側に、熱媒体が排出される配管接続部３６ｂは蒸発器５側に設けられている。このように配管接続部３６ａ，３６ｂを設けると、熱媒体は管部３５内を圧縮機９側から蒸発器５側に向かって流れるので、蒸気供給配管６の温度は蒸発器５側より圧縮機９側の方が高くなる。
【００３９】
支持板部３７ａは、管部３５の圧縮機９側の開口部を塞ぐ板部材であり、管部３５の圧縮機９側に溶接等によって固定されている。支持板部３７ｂは、管部３５の蒸発器５側の開口部を塞ぐ板部材であり、管部３５の蒸発器５側に溶接等によって固定されている。
【００４０】
温度検出器１０は、蒸気供給配管６の温度（メタル温度）を検出するもので、蒸気供給配管６に取り付けられている。温度検出器１０としては、例えば、金属保護管（シース）の内部に熱電対素線を挿入し、その周囲に粉末状の無機絶縁物を充填したシース熱電対を利用すると良い。本実施の形態では温度検出器１０としてシース熱電対を利用している。温度検出器１０であるシース熱電対は、支持板部３７ｂと蒸発器側フランジ３１の間に設けられた座３８に対して、そのシース先端が蒸気供給配管９のメタル温度を検出するように取り付けられている。温度検出器１０が検出したメタル温度（Ｔｍ）は、Ａ／Ｄ変換器６１（後の図３参照）を介してデジタル信号（Ｔｄ）となり、制御装置１２に出力されている。
【００４１】
なお、温度検出器１０は、蒸気供給配管６に対して、管部３５内の熱媒体の流通方向の下流側に位置する箇所に取り付けることが好ましい。このように温度検出器１０を取り付けると、熱媒体の流れの上流側と比較して温度が低い部分に基づいて蒸気供給配管６の温度を監視できるので、蒸気供給配管６内の広範囲に渡って作動媒体の液滴が付着することを抑制することができるからである。そのため、本実施の形態における温度検出器１０は、管部３５内を圧縮機９側から蒸発器５側へ流れる熱媒体の下流側に位置するように、支持板部３７ｂと蒸発器側フランジ３１の間に取り付けられている。
【００４２】
圧力検出器１１は、蒸気供給配管６内の圧力を検出するもので、蒸気供給配管６に取り付けられている。本実施の形態の圧力検出器１１は、蒸気供給配管６に設けられた静圧孔３９を介して蒸気供給配管６の内部圧力を圧力伝送器６２（後の図３参照）に導いており、この圧力伝送器６２によって蒸気供給配管６の内部圧力を検出している。静圧孔３９は蒸気供給配管６の周方向において温度検出器１０と異なる位置に設けられており、圧力伝送器６２は導圧管（図示せず）を介して静圧孔３９と接続されている。本実施の形態における静圧孔３９は、蒸気供給配管６の周方向における座３８の位置から１８０度位相が異なる位置に設けられている。圧力検出器１１が検出した内部圧力（Ｐ）は、温度検出器１０と同様に、Ａ／Ｄ変換器６１を介してデジタル信号（Ｐｄ）となり、制御装置１２に出力されている。このように圧力検出器１１から制御装置１２に出力された信号（Ｐｄ）は、制御装置１２において蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度（Ｔｓ）を求めるために利用される。なお、本実施の形態では、図３に示すように、温度検出器１０と圧力検出器１１とでＡ／Ｄ変換器６１を兼用しているが、それぞれに個別のＡ／Ｄ変換器を設けて検出値をデジタル変換しても勿論良い。
【００４３】
作動媒体排気配管１３は、蒸気供給配管６内の作動流体を外部に排出する配管で、蒸気供給配管６と接続されている。本実施の形態における作動媒体排気配管１３は、圧縮機側フランジ３２と支持板部３７ａの間に設けられた吸気口４１を介して蒸気供給配管６と接続されている。作動媒体排気配管１３において吸気口４１と反対側の端部は例えば大気などに開放されており、吸気口４１から吸引された作動媒体は外部へ放出される。
【００４４】
ここで図１に戻り、作動媒体排気配管１３には、真空ポンプ８と、開閉弁４５が設けられている。
【００４５】
真空ポンプ８は、蒸気供給配管６内の圧力を設定圧力（Ｐｓｅｔ）まで低減するものであり、作動媒体の流通方向に向かって開閉弁４５の下流側に位置するように作動媒体排気配管１３に取り付けられている。
【００４６】
開閉弁４５は、作動媒体排気配管１３の流路を開閉するためのものであり、吸気口４１と真空ポンプ８の間に位置するように作動媒体排気配管１３に取り付けられている。開閉弁４５を開くと作動媒体排気配管１３内の作動媒体は外部に向かって流通可能となり、開閉弁４５を閉じると作動媒体排気配管１３内の作動媒体の流通は遮断される。
【００４７】
圧縮機（ターボ圧縮機）９は、蒸気供給配管６からの作動媒体を圧縮するもので、蒸気供給配管６と接続されている。圧縮機９には圧縮機９を回転駆動させるロータ５１が連結されており、圧縮機９の出口には熱媒体供給配管１４が接続されている。また、圧縮機９は静止体であるケーシング（図示せず）内に設けられた回転体であるインペラ（図示せず）を回転させることによって作動媒体を圧縮している。なお、特に図示しないが、蒸気供給配管６を出る際に負圧となっている熱媒体（作動媒体）を正圧にまで昇圧して熱利用設備に供給するために、圧縮機９は複数段で構成することが好ましい。
【００４８】
ロータ５１は、軸受５２，５３によって支承されており、カップリング５７を介して電動機５８と連結されている。電動機５８に通電すると、電動機５８の駆動力がカップリング５７及びロータ５１を介して圧縮機９に伝達され、圧縮機９が起動される。これと反対に電動機５８への通電を停止すると、圧縮機９は停止される。
【００４９】
軸受５２，５３は、潤滑油が供給される潤滑油供給配管５４を介して潤滑油装置５５と接続されており、潤滑油が排出される潤滑油排出配管５６を介して潤滑油装置５５と接続されている。軸受５２，５３には潤滑油装置５５から潤滑油供給配管５４を介して潤滑油が供給されており、軸受５２，５３に供給された後の排油は潤滑油排出配管５６を介して潤滑油装置５５に戻される。
【００５０】
熱媒体供給配管１４は、圧縮機９で圧縮した作動媒体（水蒸気）を熱媒体として熱利用設備に供給するもので、熱利用設備（図示せず）と接続されている。熱媒体供給配管１４を介して送られる作動媒体は熱利用設備で熱媒体として利用される。
【００５１】
なお、特に図示しないが、上記において説明した全ての配管（例えば、作動媒体供給配管２ａ，２ｂ、熱源供給配管４、蒸気供給配管６、熱媒体供給配管１４等（加熱装置７を構成するものも含む））は、各配管内の流体を保温して効率を向上させるために、断熱材で覆うことが好ましい。
【００５２】
制御装置１２は、温度検出器１０及び圧力検出器１１からの入力信号（Ｔｄ，Ｐｄ）に基づいて蒸気供給配管６の温度と設定値との大小を判定し、その判定結果に基づいて操作信号を出力するものである。
【００５３】
図３は本実施の形態のヒートポンプシステムにおける制御装置の機能ブロック図である。
【００５４】
この図において、制御装置１２は、演算部６３と、制御部６４を備えている。
【００５５】
演算部６３は、圧力検出器１１から入力される内部圧力（Ｐｄ）に基づいて蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度（Ｔｓ）を算出する処理と、蒸気供給配管６のメタル温度（Ｔｄ）と作動媒体の飽和温度（Ｔｓ）の差（Ｔｃ＝Ｔｄ−Ｔｓ）を算出する処理を主に行う部分である。演算部６３には、温度検出器１０から蒸気供給配管６のメタル温度（Ｔｄ）が、圧力検出器１１から蒸気供給配管６内の作動媒体の圧力（Ｐｄ）が入力されている。また、演算部６３は算出した温度差（Ｔｃ）を制御部６４に出力している。
【００５６】
ここで、本実施の形態のヒートポンプシステムの運転手順を参照しつつ、制御部６４について説明する。
【００５７】
詳細は後述の動作説明で行うが、本実施の形態では、ヒートポンプシステムを運転するにあたって、（１）蒸気供給配管６の内部を大気圧にして蒸気供給配管６を予熱する手順、（２）蒸気供給配管６の内部を設定圧力（Ｐｓｅｔ）にして蒸気供給配管６を加熱する手順、（３）圧縮機９を起動する手順、という３つのステップが順番に行われる。
【００５８】
ステップ（１）は、蒸気供給配管６の内部圧力（Ｐ）を大気圧にしたまま、蒸気供給配管６の温度が予熱完了温度以上に達するまで蒸気供給配管６を加熱装置７で加熱する段階である。このように真空ポンプ８を起動する前に蒸気供給配管６を予熱しておけば、真空ポンプ８を駆動する時間が低減されるので、エネルギー効率を向上することができる。ステップ（２）は、真空ポンプ８を起動して蒸気供給配管６内の内部圧力（Ｐ）を設定圧力（Ｐｓｅｔ）にし、蒸気供給配管６の温度が加熱完了温度以上に達するまで蒸気供給配管６を加熱装置７で加熱する段階である。このように圧縮機９を起動する前に蒸気供給配管６を加熱しておけば、圧縮機９に作動媒体が導入される際に凝縮して液滴となることを抑制することができる。ステップ（３）は、蒸気供給配管６内の内部圧力（Ｐ）を設定圧力（Ｐｓｅｔ）に保持したまま圧縮機９を起動してヒートポンプシステムを運転する段階である。
【００５９】
ところで、ステップ（１）から（２）と、ステップ（２）から（３）への移行は、前のステップが完了した後に行われ、各ステップが完了したか否かは制御部６４によって判定される。制御部６４は、演算部６３から入力される温度差（Ｔｃ）を用いることによって各ステップが完了したか否かを判定し、各ステップの完了を明示する部分である。具体的には、制御部６４は、ステップ（１）の完了を温度差（Ｔｃ）が予熱完了値（Ｃ１）以上に達したか否かで判定し、ステップ（２）の完了を温度差（Ｔｃ）が加熱完了値（Ｃ２）以上に達したか否かで判定する。
【００６０】
予熱完了値（Ｃ１）は、ステップ（１）において蒸気供給配管６が予熱完了温度以上に達したか否かを判定するために用いられる設定値である。予熱完了値（Ｃ１）は、蒸気供給配管６の予熱の目標である予熱完了温度から常圧（大気圧）における作動媒体の飽和温度を減じることによって求められる。予熱完了温度としては、ヒートポンプ運転中の蒸気供給配管６の内部圧力（設定圧力（Ｐｓｅｔ））における飽和温度（設定飽和温度（Ｔｓｅｔ））以下の温度を適宜設定すれば良い。本実施の形態では、作動媒体の設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）が６０℃と設定されていることを鑑みて、これより５℃低い５５℃を予熱完了温度として設定するものとする。この場合、この予熱完了温度（５５℃）から大気圧における水の飽和温度（１００℃）を減じることにより、予熱完了値（Ｃ１）は「−４５℃」と設定される。
【００６１】
ステップ（１）において、蒸気供給配管６が加熱装置７によって加熱されて、温度差（Ｔｃ）が予熱完了値（Ｃ１）以上に達したことが制御部６４によって判定されると、蒸気供給配管６の予熱が完了した旨の信号（予熱完了信号）が制御部６４によって出力される。この予熱完了信号は、ヒートポンプシステムの操作者に蒸気供給配管６の予熱が完了したことを知らせる報知装置６５（図３参照）を作動させるための操作信号（第１操作信号）である。この報知装置６５としては、例えば、予熱が完了した旨を画面上に表示する表示装置や、予熱が完了した旨を点灯して知らせる報知灯等が挙げられる。
【００６２】
報知装置６５によって蒸気供給配管６の予熱が完了した旨を認識した操作者は、ステップ（１）を終了し、続くステップ（２）を開始する操作を行う。この際、温度差（Ｔｃ）の判定に用いられる設定値は、予熱完了値（Ｃ１）から加熱完了値（Ｃ２）に切り替えられる。なお、この設定値の切替は手動で行っても良いし、自動で行っても良い。
【００６３】
加熱完了値（Ｃ２）は、ステップ（２）において蒸気供給配管６が加熱完了温度以上に達したか否かを判定するために用いられる設定値である。加熱完了値（Ｃ２）は、蒸気供給配管６の加熱の目標である加熱完了温度から作動媒体の設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）を減じることによって求められる。加熱完了温度としては、蒸気供給配管６内で作動媒体が凝縮しないように、設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）以上の温度を適宜設定すれば良い。本実施の形態では、設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）が６０℃と設定されていることを鑑みて、これと等しい６０℃を加熱完了温度として設定するものとする。この場合、この加熱完了温度（６０℃）から水の設定飽和温度（６０℃）を減じることにより、加熱完了値（Ｃ２）は「０℃」と設定される。
【００６４】
ステップ（２）において、蒸気供給配管６が加熱装置７によって加熱されて、温度差（Ｔｃ）が加熱完了値（Ｃ２）以上に達したことが制御部６４によって判定されると、蒸気供給配管６の加熱が完了した旨の信号（加熱完了信号）が制御部６４によって出力される。この加熱完了信号は、蒸気供給配管６の加熱が完了したことを知らせる報知装置６５を作動させるための操作信号（第２操作信号）である。なお、本実施の形態では、予熱と加熱が完了した旨を知らせるものとして同一の報知装置６５を利用しているが、それぞれ個別のものを利用しても勿論良い。報知装置６５によって蒸気供給配管６の加熱が完了した旨を認識した操作者は、ステップ（２）を終了し、続くステップ（３）を開始する操作を行う。
【００６５】
なお、本実施の形態では、エネルギー効率を向上させるために真空ポンプ８を起動する前に蒸気供給配管６を予熱するステップ（１）を行うものについて説明したが、このステップ（１）を省略しても、液滴を生じさせることなく作動媒体を圧縮機９に導入することは勿論可能である。
【００６６】
次に本実施の形態のヒートポンプシステムの起動方法について、図を参照しつつ説明する。
【００６７】
図４は、本実施の形態のヒートポンプシステムの起動方法のフローチャートである。
【００６８】
上記のように構成される本実施の形態において、蒸気供給配管６の予熱をする（ステップ（１））には、まず、開閉弁４５と蒸発器系切替弁２２を閉め、加熱装置系切替弁２５を開く（Ｓ４０１）。これにより、熱源１５から供給される約８０℃の熱媒体は、熱源供給配管４から、配管接続部２１、加熱装置系配管２４ａを経て、加熱装置７に導かれる。このように加熱装置７に導かれた熱媒体は、管部３５内を圧縮機９側から蒸発器５側に向かって流れ、自身の温度を低下させながら蒸気供給配管６を加熱する。管路３５内を通過した熱媒体は、加熱装置系配管２４ｂから、配管接続部２３を経て、再度、熱源供給配管４を流通し、蒸発器５内に導入される。蒸発器５に導かれた熱媒体は、蒸発器５を予熱した後に排出設備に排出される。
【００６９】
制御装置１２は、加熱装置７が蒸気供給配管６を予熱する間、温度検出器１０から入力される蒸気供給配管６のメタル温度（Ｔｄ）と圧力検出器１１から入力される内部圧力（Ｐｄ）に基づいて、「Ｔｃ＝Ｔｄ−Ｔｓ≧Ｃ１」が成立するか否かを監視し、蒸気供給配管６の予熱が完了したか否かを判定している（Ｓ４０２）。このとき、メタル温度（Ｔｄ）は加熱装置７によって時間経過とともに増加していくが、内部圧力（Ｐｄ）から求められる作動媒体の飽和温度（Ｔｓ）は、蒸気供給配管６内が常圧（大気圧）に保持されているため、常圧における作動媒体の飽和温度を示し続ける。本実施の形態では、予熱完了値（Ｃ１）が−４５℃で、常圧における作動媒体（水）の飽和温度（Ｔｓ）が１００℃なので、蒸気供給配管６が加熱された結果、「Ｔｃ＝Ｔｄ−１００℃≧Ｃ１＝−４５℃」即ち「Ｔｄ≧５５℃」が満たされると、蒸気供給配管６が予熱完了温度に達して予熱完了信号が出力される（Ｓ４０３）。
【００７０】
予熱完了信号が出力されると、ヒートポンプシステムの操作者は、蒸気供給配管６の予熱が完了したことを報知装置６５を介して認識する。これを認識した操作者は、内部圧力を設定圧力（Ｐｓｅｔ）にして蒸気供給配管６の加熱を行うために（ステップ（２））、真空ポンプ８を起動するとともに開閉弁４５を開け、制御装置１２が温度差（Ｔｃ）の判定に用いる設定値を予熱完了値（Ｃ１）から加熱完了値（Ｃ２）へと切り替える。（Ｓ４０４）。真空ポンプ８を起動して開閉弁４５を開くと、蒸気供給配管６内の流体が作動媒体排気配管１３を介して排出され、蒸気供給配管６の内部圧力は設定圧力（Ｐｓｅｔ）である０．０２ＭＰａまで低減される。一方、加熱装置７には熱媒体が導入され続けているので、蒸気供給配管６は予熱完了温度から更に加熱される。
【００７１】
制御装置１２は、加熱装置７が蒸気供給配管６を加熱する間、「Ｔｃ≧Ｃ２」が成立するか否かを監視し、蒸気供給配管６の加熱が完了したか否かを判定する（Ｓ４０５）。本実施の形態では、加熱完了値（Ｃ２）が０℃で、設定圧力（０．０２ＭＰａ）における水の設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）が約６０℃なので、蒸気供給配管６が加熱された結果、「Ｔｃ＝Ｔｄ−Ｔｓｅｔ≧Ｃ２＝０℃」即ち「Ｔｄ≧Ｔｓｅｔ（６０℃）」が満たされると、蒸気供給配管６が加熱完了温度に達して加熱完了信号が出力される（Ｓ４０６）。
【００７２】
加熱完了信号が出力されると、操作者は、蒸気供給配管６の加熱が完了したことを報知装置６５を介して認識する。これを認識した操作者は、ヒートポンプシステムの運転を開始するために（ステップ（３））、まず、開閉弁４５を閉じて真空ポンプ８を停止させ、蒸気供給配管６の内部圧力を設定圧力（Ｐｓｅｔ）に保持する（Ｓ４０７）。そして、電動機５８に通電して圧縮機９を起動し、加熱装置系切替弁２５を閉め蒸発器系切替弁２２を開く（Ｓ４０８）。これにより、水タンク１からの水は、膨張器３で減圧された後に、蒸発器５において熱源１５から熱源供給配管４を介して直接導入される熱媒体によって加熱され、水蒸気となって蒸気供給配管６に導入される。蒸気供給配管６に導入された水蒸気は、蒸気供給配管６が水蒸気の設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）以上に加熱されているので、凝縮することなく気体のまま圧縮機９に導かれる。圧縮機９に導入された水蒸気は、所定の圧力まで昇圧された後に、熱媒体供給配管１４を介して熱利用設備に供給される。
【００７３】
なお、上記のＳ４０８では蒸発器５で利用する熱量を確保するために、加熱装置系切替弁２５を閉、蒸発器系切替弁２２を開として、熱媒体を熱源１５から蒸発器５に直接供給するようにしたが、加熱装置７で蒸気供給配管６を加熱した後の熱媒体でも作動媒体を蒸発できる場合には、加熱装置系切替弁２５を開、蒸発器系切替弁２２を閉としたままで圧縮機９を起動してヒートポンプシステムの運転を行っても良い。また、上記では、Ｓ４０７の後にＳ４０８を行っているが、これらの操作は同時に行っても良い。
【００７４】
さらに、上記の各手順では各装置や弁等の操作について特に説明しなかったが、これらの操作は操作者が手動で行っても良いし、制御部６４から各装置に操作信号を出力して自動で行っても良い。
【００７５】
次に本実施の形態のヒートポンプシステムの停止方法について、図を参照しつつ説明する。
【００７６】
図５は、本実施の形態のヒートポンプシステムの停止方法のフローチャートである。
【００７７】
ここでは前提として、上記のヒートポンプシステムを運転しているときに、圧縮機９は作動しており、蒸発器系切替弁２２は開いており、加熱装置系切替弁２５及び開閉弁４５は閉じており、真空ポンプ８は停止しているとする。この状態からヒートポンプシステムを停止するには、まず、操作者は電動機５８を停止させて圧縮機９を停止させる（Ｓ５０１）。これにより、水タンク１からの水の供給が停止して、ヒートポンプシステム内での作動媒体の流通が停止する。このように作動媒体の流通が停止すると、蒸気供給配管６の温度は作動媒体の設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）から徐々に低下し始めようとする。
【００７８】
次に、操作者は、蒸発器系切替弁２２を閉めて加熱装置系切替弁２５を開き、熱源１５からの熱媒体を加熱装置系配管２４ａを介して加熱装置７に導入する（Ｓ５０２）。このように加熱装置７に熱媒体を導入すると、熱源１５からの熱媒体によって蒸気供給配管６が加熱され、蒸気供給配管６の温度は蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度以上に保持される。これにより作動媒体の供給と圧縮機９が停止しても、蒸気供給配管６内の作動媒体を気体状態に保持することができる。
【００７９】
続いて、操作者は、真空ポンプ８を起動するとともに開閉弁４５を開け、蒸気供給配管６内に残存する気体状態の作動媒体を作動媒体排出配管１３を介して外部へ排出し（Ｓ５０３）、作動媒体の排出が完了したらヒートポンプの全システムを停止させる（Ｓ５０４）。このように気体状態に保持された作動媒体を蒸気供給配管６から排出すれば、蒸気供給配管６内に作動媒体が液滴として残存することを抑制することができる。
【００８０】
なお、蒸気供給配管６内の作動媒体を気体状態にして確実に排出するためには、Ｓ５０３において、制御装置１２を利用して蒸気供給配管６の温度（Ｔｄ）が蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度以上に保持されていることを監視することが好ましい。具体的には、例えば、作動媒体の排出時（Ｓ５０３）において、「Ｔｃ≧Ｃ２」が満たされていることを報知装置６５で確認しながら作業すると良い。このように排出作業を行う間、加熱完了信号が出力され続けていれば、真空ポンプ８によって確実に作動媒体を排出できたことになる。また、逆に、排出作業中に加熱完了信号が途切れることがあれば、配管内部に水滴が残留している恐れがあるので、配管内における液滴の確認作業や除去作業を別途行う必要が生じる。このように制御装置１２で蒸気供給配管６の温度を監視すれば、配管系統に異常があった場合にも液滴の残留を回避することができるので、システムの信頼性を向上することができる。
【００８１】
また、上記では、圧縮機９を停止する手順（Ｓ５０１）の後に加熱装置７に熱媒体を導く手順（Ｓ５０２）を行ったが、これらの順番は逆でも良いし、同時に行っても良い。
【００８２】
次に本実施の形態の効果について、比較例を参照しながら説明する。
【００８３】
まず、本実施の形態の比較例として、特許文献１等に記載されているヒートポンプシステムであって、外部からの熱源で加熱した作動媒体自体を熱媒体として熱利用設備に供給しているものに着目する。この種のヒートポンプの蒸気供給配管は、圧縮機を起動する前は大気中に放置されているため、作動媒体の飽和温度より低い温度（常温程度）で保持されている。そのため、ヒートポンプを始動するために圧縮機を起動すると、蒸気供給配管を介して圧縮機に向かう作動媒体の中に、蒸気供給配管の壁面に冷却されて液滴となるものが生じる場合がある。このように生じた液滴が圧縮機内に導入されると、インペラと衝突して圧縮機を損傷させる恐れがある。また、インペラが損傷すると、ロータ系にアンバランスが生じて異常振動が発生する場合もある。したがって、この種のヒートポンプでは、上記の不具合を回避するために、配管内部に生じた作動媒体の液滴を外部に排出する特別な排水設備を設ける必要があった。
【００８４】
このような比較例に対して、本実施の形態のヒートポンプシステムは、蒸気供給配管６内の圧力を低減する真空ポンプ８と、蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度（Ｔｓｅｔ）以上に蒸気供給配管６の温度が達するように蒸気供給配管６を加熱する加熱装置７と、蒸気供給配管６が設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）以上に加熱された以後に起動され、蒸気供給配管６からの作動媒体を圧縮する圧縮機９を備えている。このように構成された本実施の形態のヒートポンプシステムにおいて、まず加熱装置７を用いて蒸気供給配管６を加熱し、蒸気供給配管６の温度が設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）以上に達した以後に圧縮機９を起動してヒートポンプシステムを起動させると、蒸気供給配管６の温度が加熱前に作動媒体の飽和温度より低い場合でも、作動媒体を気体のまま圧縮機９に導入することができる。これにより、ヒートポンプシステムを起動する際に作動媒体が液滴となって圧縮機９に導入されることが防止されるので、圧縮機９が損傷することを抑制することができる。また、本実施の形態によれば特別な排水設備等で凝縮水を排出する必要がなくなるので、システムのイニシャルコストやランニングコストが削減でき、かつ運転開始時に必要な作業手順を低減することができる。これによりシステムの導入と保守を容易にすることができるとともに、システムの運転性を向上させることができる。
【００８５】
さらに、本実施の形態では、蒸気供給配管６の温度が設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）に達する以前において、まず加熱装置７で蒸気供給配管６を予熱完了温度以上に加熱してから、真空ポンプ８で蒸気供給配管６内の圧力を設定圧力（Ｐｓｅｔ）まで低減している。このように真空ポンプ８を起動する前に蒸気供給配管６を予め加熱しておくと、蒸気供給配管６の加熱と同時に真空ポンプ８を起動する場合と比較して真空ポンプ８が作動している時間を短縮することができる。これにより真空ポンプ８の駆動するエネルギーを削減することができるので、ヒートポンプシステムのエネルギー効率を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態のヒートポンプシステムは、温度検出器１０及び圧力検出器１１から入力される検出値に基づいて、蒸気供給配管６の温度が予熱完了温度又は加熱完了温度以上に達したことを判定する制御装置１２と、この制御装置１２から入力される予熱完了信号又は加熱完了信号に基づいて、蒸気供給配管６の温度が予熱完了温度又は加熱完了温度以上に達したことを操作者に知らせる報知装置６５を備えている。このように構成された本実施の形態によれば、操作者は、蒸気供給配管６の温度が予熱完了温度又は加熱完了温度以上に達したことを報知装置６５を介して容易に認識できるので、各手順の完了を確認してから次の手順を実行することができる。これにより各手順の完了前に次の手順を実行してしまう等の操作ミスが発生することが抑制されるので、システムの信頼性を向上させることができる。
【００８７】
なお、上記の例では、蒸気供給配管６の加熱の程度を報知装置６５を介して操作者に伝達し（Ｓ４０３，Ｓ４０６）、それに基づいて操作者自身がシステムを操作する（Ｓ４０４，Ｓ４０７，Ｓ４０８）構成について説明したが、蒸気供給配管６の温度に応じて制御装置１２が自動的に各装置を操作するように構成しても良い。この場合の構成としては、例えば、蒸気供給配管６の温度が予熱完了温度に達したことを制御装置１２が認識した場合には、上記の例における予熱完了信号に代えて、真空ポンプ８を作動させる操作信号、及び開閉弁４５を開く操作信号を各装置へ出力するようにし、さらに、加熱完了温度に達したことを制御装置１２が認識した場合には、上記の加熱完了信号に代えて、真空ポンプ８を停止させる操作信号、開閉弁４５を閉じる操作信号、及び圧縮機９を起動する操作信号等を出力するようにしたものがある。このように構成したヒートポンプシステムによれば、蒸気供給配管６の加熱の程度に基づいて各装置が制御装置１２によって操作されるので、ヒートポンプ始動に必要な手順を自動的に行うことができる。これにより作業の途中で操作者が介入する必要がなくなるので、操作時間の短縮や人件費の削減を実現することができる。
【００８８】
また、この構成を利用して、ヒートポンプシステムを停止する場合には、「Ｔｃ≧Ｃ２」が満たされているとき（即ち、蒸気供給配管６の温度が蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度以上に保持されているとき）のみに真空ポンプ８を作動させ開閉弁４５を開く操作信号を出力し、「Ｔｃ＜Ｃ２」が成立するときには真空ポンプ８を停止し開閉弁４５を閉じる操作信号を出力するように制御装置１２を構成しても良い。このようにすれば作動媒体が気体状態のときに限って真空ポンプ８を作動できるので、作動媒体の排出時（Ｓ５０３）に「Ｔｃ≧Ｃ２」が満たされていることを報知装置６５で確認しながら作業する場合よりさらに確実に作動媒体を外部に排出することができる。
【００８９】
ところで、上記の比較例では、ヒートポンプシステムを停止するために圧縮機を停止させると、蒸気供給配管が大気に冷却されてその温度が作動媒体の飽和温度未満に達することがある。この場合に蒸気供給配管内に作動媒体が残留していると、その作動媒体が凝縮して液滴となる場合がある。このように発生した液滴も、圧縮機の起動時に発生する液滴と同様、圧縮機を再起動する際に圧縮機を損傷させる原因となり得る。
【００９０】
このような課題を有する比較例に対して、本実施の形態では、圧縮機９が停止されてから全システムが停止されるまでの間において、加熱装置７によって蒸気供給配管６内の作動媒体の飽和温度以上に蒸気供給配管の温度を保持し、真空ポンプ８によって気体状態に保持された作動媒体を蒸気供給配管６から排出している。このように作動媒体を蒸気供給配管６から排出すると、蒸気供給配管６内の作動媒体を確実に排出することができるので、蒸気供給配管が冷却されても内部に作動媒体の液滴が発生することが防止できる。したがって、本実施の形態によれば、圧縮機９を停止した後に作動媒体が液滴となることが防止できるので、圧縮機９の損傷を抑制することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、熱源供給配管４から加熱装置７に熱媒体を導入して蒸気供給配管６を加熱しているが、加熱装置系配管２４ａの上流側の端部を熱源１５に接続して熱媒体を加熱装置７に直接導いても良いし、熱源１５以外の熱源と加熱装置系配管２４ａを接続して蒸発器５と独立した系を構成しても良い。
【００９２】
また、加熱装置７としては、上記のように蒸気供給配管６と管部３５で二重管構造を形成したものだけでなく、例えば、加熱装置７の管部を蒸気供給配管６に螺旋状に巻き付けたもの等を採用してもよい。さらに、上記の加熱装置７は熱媒体によって蒸気供給配管６を外表面から加熱するものだったが、例えば、蒸気供給配管６に加熱空気等の流通する配管を接続して熱媒体を配管６内部に供給し、配管内部から加熱する方法を利用しても良い。また、蒸気供給配管６に電熱線を巻き付ける等して電気で加熱する方法を採用しても勿論良い。
【００９３】
さらに、以上においては、ヒートポンプシステムの作動媒体として水を利用する場合について説明したが、ヒートポンプ運転中における設定飽和温度（Ｔｓｅｔ）が常温環境に放置した蒸気供給配管６の温度より低いものを作動媒体として利用しているヒートポンプシステムであれば、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態であるヒートポンプシステムの概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態であるヒートポンプシステム蒸気供給配管６付近の断面図。
【図３】本実施の形態のヒートポンプシステムにおける制御装置の機能ブロック図。
【図４】本実施の形態のヒートポンプシステムの起動方法のフローチャート。
【図５】本実施の形態のヒートポンプシステムの停止方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００９５】
２    作動媒体供給配管
３    膨張器
４    熱源供給配管
５    蒸発器
６    蒸気供給配管
７    加熱装置
８    真空ポンプ
９    圧縮機
１０  温度検出器
１１  圧力検出器
１２  制御装置
１４  熱媒体供給配管
２４  加熱装置系配管
３５  管部
６５  報知装置
Ｐｓｅｔ  設定圧力
Ｔｓｅｔ  設定飽和温度
【図１】
0005028188.tif 000002
【図２】
0005028188.tif 000003
【図３】
0005028188.tif 000004
【図４】
0005028188.tif 000005
【図５】
0005028188.tif 000006