(57)【要約】【課題】ヒートポンプシステムへの入水温度を十分に低下でき、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制可能な暖房システム及び暖房給湯システムを提供する。【解決手段】暖房システム１００は、温水を貯える貯湯タンク２と、貯湯タンク２から供給された温水を加熱して貯湯タンク２に返流するヒートポンプシステム１と、貯湯タンク２に貯えられた温水を貯湯タンク２と暖房端末８との間で循環させる循環回路４と、暖房端末８に供給される温水の流量を変更する循環ポンプ４８と、第１流量の温水が暖房端末８に供給される第１状態と、第１流量より多い第２流量の温水が暖房端末８に供給される第２状態とが、交互に繰り返されるように循環ポンプ４８を制御する流量制御手段６３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから供給された温水を加熱して前記貯湯タンクに返流するヒートポンプシステムと、
前記貯湯タンクに貯えられた温水を前記貯湯タンクと暖房端末との間で循環させる循環回路と、
前記暖房端末に供給される温水の流量を変更する循環ポンプと、
第１流量の温水が前記暖房端末に供給される第１状態と、前記第１流量より多い第２流量の温水が前記暖房端末に供給される第２状態とが、交互に繰り返されるように前記循環ポンプを制御する流量制御手段とを備えることを特徴とする暖房システム。
【請求項２】
前記流量制御手段は、前記第１状態において前記循環ポンプを停止させると共に、前記第２状態において前記循環ポンプを運転することを特徴とする請求項１に記載の暖房システム。
【請求項３】
前記暖房端末から前記貯湯タンクに戻される温水の戻り温度を検出する戻り温度センサを備え、
前記流量制御手段は、前記戻り温度センサで検出された戻り水温に基づいて各第１状態に対応した時間を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の暖房システム。
【請求項４】
前記流量制御手段は、各第１状態において前記暖房端末に供給される流量が最初の第１状態となる直前において前記暖房端末に供給される流量より少なくなり、且つ、各第２状態において前記暖房端末に供給される流量が最初の第１状態となる直前において前記暖房端末に供給される流量より多くなるように、前記循環ポンプを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項５】
前記暖房端末に供給される温水の往き温度を検出する往き温度センサと、
前記暖房端末に供給される温水の往き温度を調節する温度調節手段と、
前記往き温度センサで検出された往き温度に基づいて、各第２状態における往き温度が最初の第１状態となる直前の往き温度より高くなるように、前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項６】
冷媒はＣＯ２冷媒であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の暖房システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の暖房システムと、
前記貯湯タンク内に配置され、給湯水が内部を流れる熱交換器とを備えたことを特徴とする暖房給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房システム、特に、暖房端末に所定の温度に加熱された循環液を供給する暖房システム、暖房給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２を冷媒として水を加熱するヒートポンプシステムと、このヒートポンプシステムで加熱された温水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の温水を暖房用混合弁を介してラジエタ等の暖房端末に供給する暖房用循環ポンプ等を備える暖房システムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このような暖房システムでは、一般的に、暖房端末からヒートポンプシステムへの入水温度の上昇によって、ヒートポンプシステムのＣＯＰが低下することが知られている。そこで、この問題を解決するために、従来の暖房システムでは、暖房用循環ポンプの回転数を調節しつつ、暖房端末に供給される温水の往き温度を調節するための暖房用混合弁の調節を行うインバータ制御（以下、連続制御という）によってヒートポンプシステムへの入水温度を低下させて、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を抑制する技術が採用されている。
【特許文献１】特開２００６−０４６７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般的にラジエタ等の暖房端末の放熱性能は低いため、従来の暖房システムにおける上述した連続制御では、ヒートポンプシステムへの入水温度を十分に低下させることができず、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を十分に抑制できない場合があった。
【０００４】
本発明の目的は、ヒートポンプシステムへの入水温度を十分に低下でき、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制可能な暖房システム及び暖房給湯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る暖房システムは、温水を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクから供給された温水を加熱して貯湯タンクに返流するヒートポンプシステムと、貯湯タンクに貯えられた温水を貯湯タンクと暖房端末との間で循環させる循環回路と、暖房端末に供給される温水の流量を変更する循環ポンプと、第１流量の温水が暖房端末に供給される第１状態と、第１流量より多い第２流量の温水が暖房端末に供給される第２状態とが、交互に繰り返されるように循環ポンプを制御する流量制御手段とを備えている。
【０００６】
この暖房システムでは、従来のインバータ的な連続制御ではなく、第１流量の温水が暖房端末に供給される第１状態と、第１流量より多い第２流量の温水が暖房端末に供給される第２状態を交互に繰り返すノンインバータ的なハンチング制御を行うことで、従来の連続制御に比して少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、従来の連続制御に比して貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度を低下できる。この結果、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制できる。
【０００７】
第２の発明に係る暖房システムは、第１の発明に係る暖房システムにおいて、流量制御手段は、第１状態において循環ポンプを停止させると共に、第２状態において循環ポンプを運転する。
【０００８】
この暖房システムでは、第１状態で貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量を０にすることで、従来の連続制御に比して、より少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して、より低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度をより確実に低下できる。
【０００９】
第３の発明に係る暖房システムは、第１または２の発明に係る暖房システムにおいて、暖房端末から貯湯タンクに戻される温水の戻り温度を検出する戻り温度センサを備え、流量制御手段は、戻り温度センサで検出された戻り水温に基づいて各第１状態に対応した時間を変更する。
【００１０】
この暖房システムでは、戻り水温が低下していない場合に、各第１状態に対応した時間をより長くすることで、従来の連続制御に比して、より少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して、より低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度をより確実に低下できる。
【００１１】
第４の発明に係る暖房システムは、第１〜３のいずれかの発明に係る暖房システムにおいて、流量制御手段は、各第１状態において暖房端末に供給される流量が最初の第１状態となる直前において暖房端末に供給される流量より少なくなり、且つ、各第２状態において暖房端末に供給される流量が最初の第１状態となる直前において暖房端末に供給される流量より多くなるように、循環ポンプを制御する。
【００１２】
この暖房システムでは、各第２状態において暖房端末に供給される流量を最初の第１状態となる直前において暖房端末に供給される流量より多くすることで、ハンチング制御時に貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量を十分に確保できる。したがって、第１状態において循環ポンプを停止させることで貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量が０になった場合であっても、暖房端末の暖房能力が低下することを確実に防止できる。
【００１３】
第５の発明に係る暖房システムは、第１〜４のいずれかの発明に係る暖房システムにおいて、暖房端末に供給される温水の往き温度を検出する往き温度センサと、暖房端末に供給される温水の往き温度を調節する温度調節手段と、往き温度センサで検出された往き温度に基づいて、各第２状態における往き温度が最初の第１状態となる直前の往き温度より高くなるように、温度調節手段を制御する温度制御手段とを備える。
【００１４】
この暖房システムでは、各第２状態において暖房端末に供給される温水の往き温度が最初の第１状態となる直前の往き温度より高くなるように温度調節手段が制御されるため、ハンチング制御時に貯湯タンクから暖房端末に供給される温水の往き温度を十分に確保できる。このため、第１状態において循環ポンプを停止させることで貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量が０になった場合であっても、暖房端末の暖房能力が低下することを確実に防止できる。
【００１５】
第６の発明に係る暖房システムは、第１〜５のいずれかの発明に係る暖房システムにおいて冷媒はＣＯ２冷媒である。
【００１６】
この暖房システムでは、ＣＯ２冷媒を用いた上で被加熱水の温度が低温になるように制御しているため、ヒートポンプシステムを高いＣＯＰで運転できる。
【００１７】
第７の発明に係る暖房給湯システムは、第１〜６のいずれかの発明に係る暖房システムと、貯湯タンク内に配置され、給湯水が内部を流れる熱交換器とを備えている。
【００１８】
この暖房給湯システムでは、従来の連続制御に比して貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度を低下できる。この結果、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２０】
第１の発明では、従来のインバータ的な連続制御ではなく、第１流量の温水が暖房端末に供給される第１状態と、第１流量より多い第２流量の温水が暖房端末に供給される第２状態を交互に繰り返すノンインバータ的なハンチング制御を行うことで、従来の連続制御に比して少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、従来の連続制御に比して貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度を低下できる。この結果、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制できる。
【００２１】
また、第２の発明では、第１状態で貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量を０にすることで、従来の連続制御に比して、より少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して、より低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度をより確実に低下できる。
【００２２】
また、第３の発明では、戻り水温が低下していない場合に、各第１状態に対応した時間をより長くすることで、従来の連続制御に比して、より少量かつ低温の温水を暖房端末に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して、より低温の温水を暖房端末から貯湯タンクに戻すことができる。このため、貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度をより確実に低下できる。
【００２３】
また、第４の発明では、各第２状態において暖房端末に供給される流量を最初の第１状態となる直前において暖房端末に供給される流量より多くすることで、ハンチング制御時に貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量を十分に確保できる。したがって、第１状態において循環ポンプを停止させることで貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量が０になった場合であっても、暖房端末の暖房能力が低下することを確実に防止できる。
【００２４】
また、第５の発明では、各第２状態において暖房端末に供給される温水の往き温度が最初の第１状態となる直前の往き温度より高くなるように温度調節手段が制御されるため、ハンチング制御時に貯湯タンクから暖房端末に供給される温水の往き温度を十分に確保できる。このため、第１状態において循環ポンプを停止させることで貯湯タンクから暖房端末に供給される温水流量が０になった場合であっても、暖房端末の暖房能力が低下することを確実に防止できる。
【００２５】
また、第６の発明では、ＣＯ２冷媒を用いた上で被加熱水の温度が低温になるように制御しているため、ヒートポンプシステムを高いＣＯＰで運転できる。
【００２６】
また、第７の発明では、従来の連続制御に比して貯湯タンクからヒートポンプシステムに供給される入水温度を低下できる。この結果、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の暖房システム及び暖房給湯システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態の暖房給湯システムの構成を示す模式図である。
【００２９】
暖房給湯システム１００は、暖房システム１０１及び給湯システム１０２（熱交換器）を有している。暖房システム１０１は、ヒートポンプユニット１（ヒートポンプシステム）、貯湯タンク２、暖房用循環回路４（循環回路）、沸き上げ用循環回路５及び暖房端末８を備えている。給湯システム１０２は、給湯用熱交換器３を有している。また、暖房給湯システム１００は、貯湯タンク２の側面に配置された制御部６０によって制御される。
【００３０】
ヒートポンプユニット１は、冷媒回路１６及び電動送風機１７を備え、貯湯タンク２内の水を沸き上げて温水にする。冷媒回路１６は、蒸発器１１、圧縮機１２、凝縮器１３、過冷却熱交換器１４及び電子膨張弁１５を有している。この冷媒回路１６ではＣＯ２冷媒が循環する。
【００３１】
ＣＯ２冷媒は、蒸発器１１において、電動送風機１７から送られた空気中の熱を吸収してガス化する。そして、ＣＯ２冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高温となった後、凝縮器１３に到達して熱を放出する。これにより、ＣＯ２冷媒は、凝縮器１３に入る前に比べて低温となって、過冷却熱交換器１４へ向かって流れる。そして、ＣＯ２冷媒は、その過冷却熱交換器１４でさらに冷却された後、電子膨張弁１５を経て、蒸発器１１に戻る。
【００３２】
また、ヒートポンプユニット１は、沸き上げ用循環回路５を介して貯湯タンク２と接続されている。沸き上げ用循環回路５は、沸き上げ用循環ポンプ５１及び沸き上げ用三方弁５２を有している。そして、沸き上げ用循環回路５は、第２暖房往き接続口４２と、沸き上げ用の供給口５３と、凍結防止水戻し接続口５４とに接続されている。
【００３３】
供給口５３は貯湯タンク２に設けられている。これにより、貯湯タンク２内領域にある比較的低温の温水を、供給口５３を介して沸き上げ用循環ポンプ５１に供給することができる。沸き上げ用循環ポンプ５１は、貯湯タンク２内領域にある比較的低温の温水を吸い込み、この吸い込んだ比較的低温の温水を凝縮器１３へ向けて吐出する。凝縮器１３ではＣＯ２冷媒と温水とが熱交換されて、その温水が高温になる。この凝縮器１３を出た高温の温水は沸き上げ用三方弁５２へ向かう。
【００３４】
沸き上げ用三方弁５２は、給湯運転中及び暖房運転中、凝縮器１３からの高温の温水を、第２暖房往き接続口４２を介して貯湯タンク２内の上部領域に流す。したがって、第２暖房往き接続口４２は、貯湯タンク２の供給口５３から流出してヒートポンプユニット１の凝縮器１３を出た後の温水が戻る沸き上げ戻り接続口となっている。
【００３５】
貯湯タンク２内の温水は、上側に高温の温水、下側に比較的低温の温水が位置するように湯層が形成されている。なお、ヒートポンプユニット１の起動時などの際に、まだヒートポンプユニット１の凝縮器１３から出る温水が十分に高温となっていない場合、温水は第２暖房往き接続口４２ではなく、凍結防止水戻し接続口５４を介して貯湯タンク２に戻されるように三方弁５２が制御される。
【００３６】
したがって、凍結防止水戻し接続口５４は、温水が十分に高温でない場合の第２の沸き上げ戻り接続口となっている。このように、温水の温度により戻り口を切り替えるのは、十分に高温になっていない温水を貯湯タンク２の上部に戻すと貯湯タンク２内の温度分布が乱れる可能性があり、これを防止するためである。
【００３７】
この三方弁の切り替えは凝縮器１３と沸き上げ用三方弁５２との間に設けられた温度センサ（図示せず）の出力に基づいて行われる。また、沸き上げ用三方弁５２は、凍結防止運転中には、供給口５３から沸き上げ用循環回路５を介して流れてきた温水を、凍結防止水戻し接続口５４を介して貯湯タンク２内領域に流す。なお、凍結防止運転は沸き上げ運転の停止中に行われる。
【００３８】
貯湯タンク２はヒートポンプユニット１で加熱された温水を貯える。また、貯湯タンク２内の上下方向の略中央部にはヒータ６を配置していて、このヒータ６は貯湯タンク２内の温水を直接加熱する。給湯用熱交換器３は、コイル状のパイプから成って、貯湯タンク２内領域から上部領域に渡って配置されている。給湯水は給湯用熱交換器３内を流れることによって加熱される。より詳しくは、上記給湯水は、貯湯タンク２から貯湯タンク２内に入って、貯湯タンク２内領域に配置された給湯用熱交換器３を上方に向かって流れる。
【００３９】
そして、上記給湯水は、貯湯タンク２内の上部領域に配置された給湯用熱交換器３を上方に向かって流れた後、貯湯タンク２の上部から貯湯タンク２外に出る。なお、貯湯タンク２内の上下方向の中央部にはヒータ６が配置されており、給湯用熱交換器３は該ヒータ６を跨ぐように配置されている。このヒータ６により、貯湯タンク２の上部により高温の温水を貯湯することができる。
【００４０】
また、給湯水の温度を設定温度に調整するために、給湯用混合弁３１を開いて、貯湯タンク２から出た給湯水と、貯湯タンク２に流入する前の給湯水とを混ぜ合わせる。これにより、上記貯湯タンク２から出た給湯水の温度を下げることができる。
【００４１】
暖房用循環回路４は、貯湯タンク２内に貯められた温水を貯湯タンク２外の複数の暖房端末８を経由させた後、再び、貯湯タンク２内に戻して循環させるためのものである。そして、暖房用循環回路４は、第１暖房往き接続口４１、第２暖房往き接続口４２及び暖房戻り接続口４３に接続されている。
【００４２】
第１暖房往き接続口４１は、貯湯タンク２内の温水を取り出すためのものである。この第１暖房往き接続口４１は、貯湯タンク２の上下方向の略中央部に設けられて、ヒータ６近傍かつ上方に位置している。これにより、ヒータ６で加熱された直後の温水を、第１暖房往き接続口４１から取り出し、複数の暖房端末８に送ることができる。
【００４３】
第２暖房往き接続口４２も、第１暖房往き接続口４１と同様に、貯湯タンク２内の温水を取り出すためのものである。この第２暖房往き接続口４２は貯湯タンク２の上部に設けられている。これにより、貯湯タンク２内の上部領域の温水を、第２暖房往き接続口４２から取り出し、複数の暖房端末８へ送ることができる。また、第２暖房往き接続口４２は沸き上げ戻り接続口を兼用している。
【００４４】
暖房端末８は、貯湯タンク２から流れてきた温水の熱を直接取り出し、室内に放出する。そして、温水は、低温となり、暖房端末８を出て、暖房戻り接続口４３へ向かって流れる。暖房戻り接続口４３は貯湯タンク２に設けられている。これにより、暖房戻り接続口４３から出た温水を、貯湯タンク２内領域の温水と混ぜることができる。
【００４５】
また、暖房用循環回路４には、バイパス配管４４、暖房用混合弁４５、往き温度センサ４６、戻り温度センサ４７、暖房用循環ポンプ４８（循環ポンプ）及び暖房用三方弁４９が設けられている。バイパス配管４４は、暖房端末８から暖房戻り接続口４３へ流れる温水の一部を暖房用混合弁４５へ案内する。
【００４６】
暖房用混合弁４５は、貯湯タンク２からの温水が流入する入口と、バイパス配管４４からの温水が流入する入口とを有している。詳しくは後述するが、暖房用混合弁４５の各入口の開度は制御部６０によって調節される。
【００４７】
往き温度センサ４６は、貯湯タンク２から暖房端末８へ向かう温水の温度を往き温度として検出し、この往き温度を示す信号を制御部６０に送る。戻り温度センサ４７は、暖房端末８から貯湯タンク２へ向かう温水の温度を戻り温度として検出し、この戻り温度を示す信号を制御部６０に送る。暖房用循環ポンプ４８は、第１暖房往き接続口４１又は第２暖房往き接続口４２を介して貯湯タンク２内の温水を吸い込み、複数の暖房端末８に向けて吐出する。暖房用三方弁４９は、貯湯タンク２内の温水を第１暖房往き接続口４１及び第２暖房往き接続口４２から取り出す。
【００４８】
制御部６０は、往き温度センサ４６及び戻り温度センサ４７からの信号に基づいて、暖房用混合弁４５を調節してバイパス配管４４からの温水流入量を増加または減少させることで往き温度を低下または上昇させる制御や、暖房用循環ポンプ４８の回転数の上下によって戻り温度を上昇または低下させる制御を行う。
【００４９】
図２は、制御部６０の構成を示すブロック図である。制御部６０は、戻り温度検知部６１、戻り温度判断部６２、ポンプ制御部６３（流量制御手段）、往き温度検知部６４及び混合弁制御部６５（温度制御手段）を有している。
【００５０】
戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔを示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。戻り温度判断部６２は、戻り温度検知部６１から受け取った信号に基づいて、戻り温度Ｔと予め決められた目標温度Ｔｇとを比較し、比較結果を示す信号をポンプ制御部６３及び混合弁制御部６５に出力する。
【００５１】
ポンプ制御部６３は、戻り温度判断部６２から受け取った信号に基づいて、暖房用循環ポンプ４８の回転数を下げて戻り温度を低下させる従来の連続制御や、後述するハンチング制御を行う。往き温度検知部６４は、往き温度センサ４６から往き温度を示す信号を受け取り、受け取った信号を混合弁制御部６５に出力する。混合弁制御部６５は、戻り温度判断部６２や往き温度検知部６４から受け取った信号に基づいて、暖房用混合弁４５を調節してバイパス配管４４からの温水流入量を増加させることで往き温度を低下させる従来の連続制御を行う。
【００５２】
図３は、本発明の第１実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作を示すフローチャートであり、図４は、暖房用循環ポンプ４８から暖房端末８に向けて供給される温水の流量変化を示している。
【００５３】
まず、ステップＳ１００において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔ１を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ１０２に移行する。
【００５４】
ステップＳ１０２において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ１００に移行する。一方、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ１０４に移行する。
【００５５】
ステップＳ１０２で戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ１０４において、ポンプ制御部６３は、暖房用循環ポンプ４８の回転数を下げる制御を行うと共に、混合弁制御部６５は、暖房用混合弁４５を調節して往き温度を低下させる制御を行う。この例では、これらの従来の連続制御によって、暖房端末８へ供給される温水流量（ｍ3／ｓ）がＱ１に保たれ、戻り温度が戻り温度Ｔ１から戻り温度Ｔ２まで低下したと仮定する。また、この流量Ｑ１は、暖房端末８の水容量と同等の水を送水可能な流量である。そして、処理はステップＳ１０６に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０６において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から低下後の戻り温度Ｔ２を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ１０８に移行する。
【００５７】
ステップＳ１０８において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ１００に移行する。一方、戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ１１０に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０８で戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ１１０において、ポンプ制御部６３は、暖房用循環ポンプ４８をｔ１秒間だけ停止させる第１状態と、暖房用循環ポンプ４８をｔ２秒間だけ流量Ｑ１で運転する第２状態とを交互に繰り返すハンチング制御を行う。また、第２状態において、混合弁制御部６５は、暖房用混合弁４５を調節し、バイパス配管４４からの温水流入量を減少させることで往き温度を上昇させる制御を行う。この制御によれば、各第２状態において、暖房端末８に供給される温水の往き温度を、最初の第１状態となる直前である従来の連続制御時の往き温度より高くできるため、ハンチング制御時に貯湯タンク２から暖房端末８に供給される温水の往き温度を十分に確保できる。このため、ハンチング制御時に暖房端末８の暖房能力が低下することを確実に防止できる。そして、本発明の第１実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作が終了する。
【００５９】
この例では、図４に示すように、従来の連続制御後の戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇより大きいと判断されたときに、この連続制御に代えてハンチング制御が行われる。このハンチング制御では、第１状態で、暖房端末８へ供給される温水流量（ｍ3／ｓ）は０に保たれ、第２状態で、暖房端末８へ供給される温水流量（ｍ3／ｓ）はＱ１に保たれる。このように、従来のインバータ的な連続制御だけではなく、第１状態と第２状態を交互に繰り返すノンインバータ的なハンチング制御を行うことで、従来の連続制御に比して少量かつ低温の温水を暖房端末８に送水できる。したがって、戻り温度を確実に目標温度Ｔｇ以下まで低下できる。このため、従来の連続制御に比して貯湯タンク２からヒートポンプユニット１に供給される入水温度を低下できる。この結果、ヒートポンプユニット１のＣＯＰの低下を確実に抑制できる。
【００６０】
次に、本発明の第２実施形態の暖房給湯システムについて説明する。第１実施形態で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、制御部６０が実行するプログラムが、第１実施形態と相違し、各第１状態に対応した時間を戻り温度に応じて変更する制御が行われる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００６１】
図５は、本発明の第２実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作を示すフローチャートであり、図６は、暖房用循環ポンプ４８から暖房端末８に向けて供給される温水の流量変化を示している。
【００６２】
まず、ステップＳ２００において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔ１を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ２０２に移行する。
【００６３】
ステップＳ２０２において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ２００に移行する。一方、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ２０４に移行する。
【００６４】
ステップＳ２０２で戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ２０４において、ポンプ制御部６３は、暖房用循環ポンプ４８の回転数を下げる制御を行うと共に、混合弁制御部６５は、暖房用混合弁４５を調節して往き温度を低下させる制御を行う。この例では、これらの従来の連続制御によって、暖房端末８に供給する温水流量（ｍ3／ｓ）がＱ１に保たれ、戻り温度が戻り温度Ｔ１から図４の戻り温度Ｔ２より大きい戻り温度Ｔ３（＝Ｔ２＋ΔＴ１）まで低下したと仮定する。そして、処理はステップＳ２０６に移行する。
【００６５】
ステップＳ２０６において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔ３を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ２０８に移行する。
【００６６】
ステップＳ２０８において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ３が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ３が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ２００に移行する。一方、戻り温度Ｔ３が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ２１０に移行する。
【００６７】
ステップＳ２０８で戻り温度Ｔ３が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ２１０において、ポンプ制御部６３は、戻り温度Ｔ３が戻り温度Ｔ２より大きいことに応じて、第１状態に対応した時間をｔ１秒からｔ３（＝ｔ１＋Δｔ１）秒に変更し、暖房用循環ポンプ４８を変更後のｔ３秒間だけ停止させる第１状態と、暖房用循環ポンプ４８をｔ２秒間だけ運転する第２状態とを交互に繰り返すハンチング制御を行う。そして、この第２状態では、従来の連続制御時と同様に、暖房端末８に供給する温水流量（ｍ3／ｓ）はＱ１に保たれる。そして、本発明の第２実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作が終了する。
【００６８】
この例では、図６に示すように、連続制御後の戻り温度がＴ２（図４）より高いＴ３（＝Ｔ２＋ΔＴ１）であった場合に、第１状態に対応した時間をｔ１（図４）より長い時間であるｔ３（＝ｔ１＋Δｔ１）にしたハンチング制御を行うことで、第１実施形態に比してより少量かつ低温の温水を暖房端末８に送水できる。また、図６では、各ハンチング制御の終了時の戻り温度Ｔ４（＝Ｔ２＋ΔＴ２）、Ｔ５（＝Ｔ２＋ΔＴ３）に応じて、第１状態に対応した時間ｔ１が、時間ｔ４（＝ｔ１＋Δｔ２）、ｔ５（＝ｔ１＋Δｔ３）にそれぞれ変更される。したがって、戻り温度をより確実に目標温度Ｔｇ以下まで低下できる。このため、貯湯タンク２からヒートポンプユニット１に供給される入水温度をより確実に低下できる。
【００６９】
次に、本発明の第３実施形態の暖房給湯システムについて説明する。第１及び第２実施形態で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、制御部６０が実行するプログラムが、第１及び第２実施形態と相違し、暖房用循環ポンプ４８をｔ１秒間だけ停止させる第１状態と、従来の連続制御時に暖房端末８に供給されていた流量Ｑ１より多い流量Ｑ２（＝Ｑ１＋ΔＱ）で暖房用循環ポンプ４８をｔ２秒間だけ運転する第２状態とを交互に繰り返すハンチング制御が行われる。その他の構成は、第１及び第２実施形態と同じである。
【００７０】
図７は、本発明の第３実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作を示すフローチャートであり、図８は、暖房用循環ポンプ４８から暖房端末８に向けて供給される温水の流量変化を示している。
【００７１】
まず、ステップＳ３００において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔ１を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ３０２に移行する。
【００７２】
ステップＳ３０２において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ３００に移行する。一方、戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ３０４に移行する。
【００７３】
ステップＳ３０２で戻り温度Ｔ１が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ３０４において、ポンプ制御部６３は、暖房用循環ポンプ４８の回転数を下げる制御を行うと共に、混合弁制御部６５は、暖房用混合弁４５を調節して往き温度を低下させる制御を行う。この例では、これらの従来の連続制御によって、暖房端末８に供給する温水流量（ｍ3／ｓ）がＱ１に保たれ、戻り温度が戻り温度Ｔ１から戻り温度Ｔ２まで低下したと仮定する。そして、処理はステップＳ３０６に移行する。
【００７４】
ステップＳ３０６において、戻り温度検知部６１は、戻り温度センサ４７から戻り温度Ｔ２を示す信号を受け取り、受け取った信号を戻り温度判断部６２に出力する。そして、処理はステップＳ３０８に移行する。
【００７５】
ステップＳ３０８において、戻り温度判断部６２は、戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇ以下であるか否かを判断する。戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇ以下の場合、処理はステップＳ３００に移行する。一方、戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇより大きい場合、処理はステップＳ３１０に移行する。
【００７６】
ステップＳ３０８で戻り温度Ｔ２が目標温度Ｔｇより大きいと判断された場合、ステップＳ３１０において、ポンプ制御部６３は、暖房用循環ポンプ４８をｔ１秒間だけ停止させる第１状態と、最初の第１状態となる直前である従来の連続制御時に暖房端末８に供給されていた流量Ｑ１より多い流量Ｑ２（＝Ｑ１＋ΔＱ）で暖房用循環ポンプ４８をｔ２秒間だけ運転する第２状態とを交互に繰り返すハンチング制御を行う。そして、本発明の第３実施形態の暖房給湯システムの制御部６０による戻り温度低下動作が終了する。
【００７７】
この例では、図８に示すように、各第２状態において暖房端末８に供給される流量を最初の第１状態となる直前である従来の連続制御時において暖房端末８に供給されていた流量Ｑ１より多い流量Ｑ２にできるため、ハンチング制御時に貯湯タンク２から暖房端末８に供給される温水流量を十分に確保できる。このため、ハンチング制御時に暖房端末８の暖房能力が低下することを確実に防止できる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７９】
なお、上述した第１〜３実施形態では、暖房給湯システム１００が、暖房システム１０１及び給湯システム１０２を有する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、給湯システム１０２を有さず、暖房システム１０１のみを有する構成であってもよい。
【００８０】
また、上述した第１実施形態では、ハンチング制御時の第２状態において、混合弁制御部６５が往き温度を上昇させる制御を行う例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。第２状態で混合弁制御部６５が往き温度を上昇させる制御を行わなくてもよい。
【００８１】
また、上述した第１実施形態では、ハンチング制御時の第１状態において、暖房用循環ポンプ４８をｔ１秒間だけ停止させる例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。第１状態で流量Ｑ１より少ない流量Ｑ３（＝Ｑ１−ΔＱ）で暖房用循環ポンプ４８を運転してもよい。流量Ｑ３の温水が暖房端末８に供給される第１状態と、流量Ｑ１の温水が暖房端末８に供給される第２状態を交互に繰り返すことで、従来の連続制御に比して少量かつ低温の温水を暖房端末８に送水できる。したがって、従来の連続制御に比して低温の温水を暖房端末８から貯湯タンク２に戻すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明を利用すれば、暖房端末からヒートポンプシステムへの入水温度を十分に低下でき、ヒートポンプシステムのＣＯＰの低下を確実に抑制可能な暖房システム及び暖房給湯システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態の暖房給湯システムの構成を示す模式図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の暖房給湯システムの制御部による戻り温度低下動作を示すフローチャートである。
【図４】暖房用循環ポンプから各ラジエタに向けて供給される温水の流量変化を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態の暖房給湯システムの制御部による戻り温度低下動作を示すフローチャートである。
【図６】暖房用循環ポンプから各ラジエタに向けて供給される温水の流量変化を示す説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態の暖房給湯システムの制御部による戻り温度低下動作を示すフローチャートである。
【図８】暖房用循環ポンプから各ラジエタに向けて供給される温水の流量変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ヒートポンプユニット（ヒートポンプシステム）
２  貯湯タンク
３  給湯用熱交換器（熱交換器）
４  暖房用循環回路（循環回路）
８  暖房端末
４５  暖房用混合弁
４６  往き温度センサ
４７  戻り温度センサ
４８  暖房用循環ポンプ（循環ポンプ）
６０  制御部
６３  ポンプ制御部（流量制御手段）
６５  混合弁制御部（温度制御手段）
１００  暖房給湯システム
１０１  暖房システム
１０２  給湯システム
【図１】
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【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】
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