JP2002257366A - 給湯暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 暖房だけを貯湯と切り離して行うことができ
る給湯暖房システムを提供する。 【解決手段】 給湯暖房システムＳ１のヒートポンプ２
０は、凝縮器２３が暖房用凝縮部２４と貯湯用凝縮部２
５とで構成し、暖房用凝縮部２４に床暖房パネル３０
が、貯湯用凝縮部２５に貯湯槽１０が接続されている。
コントローラ７０が貯湯槽１０内の水の加温の要否を判
断し、「否」の場合で床暖房パネル３０がオンのとき
は、ヒートポンプ２０を駆動し暖房運転を実行する。ま
た、「要」の場合で床暖房パネル３０がオフのときは、
貯湯槽１０と貯湯用凝縮部２５との間で水を循環させる
貯湯運転を実行する。さらに、「要」の場合で床暖房パ
ネル３０がオンのときは、上記暖房運転を優先して実行
し、その結果、貯湯用凝縮部２５から水に供給可能な放
熱量が所定以上であれば、上記貯湯運転を併行して実行
し、所定未満であれば、暖房運転と貯湯運転とを交互に
実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヒートポンプを
用いた暖房システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平９−１０１０５９号公報
には、貯湯槽の内部に熱源器と熱交換器を収容した給湯
暖房システムが記載されている。このシステムでは、貯
湯槽内の水が、熱源器で加温され、給湯に供される。ま
た、熱交換器で水から熱媒に熱が受け渡され、この熱媒
が暖房器に送られることにより、暖房が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムで
は、暖房を行うには、槽内の水を加温し貯湯しておかな
ければならず、暖房だけを貯湯と切り離して行うことが
できないという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために提案されたものであり、その第１の特徴で
は、給湯暖房システムが、（ａ）圧縮機と凝縮器と膨張
弁と蒸発器を順次環状に接続してなる冷媒回路を有し、
上記凝縮器が、熱媒に放熱する暖房用凝縮部と、水に放
熱する貯湯用凝縮部とで構成されたヒートポンプと、
（ｂ）上記暖房用凝縮部に熱媒循環系を介して接続さ
れ、上記熱媒から熱を渡される暖房器と、（ｃ）上記貯
湯用凝縮部に水循環系を介して接続された貯湯槽と、
（ｄ）上記ヒートポンプと２つの循環系を制御する制御
手段とを備えている。上記制御手段は、上記貯湯槽内の
水の加温の要否を判断する。そして、「否」と判断した
場合であって上記暖房器がオンのときは、上記ヒートポ
ンプを駆動しながら上記熱媒循環系により上記暖房用凝
縮部と上記暖房器との間で上記熱媒を循環させる暖房運
転を実行する。また、「要」と判断した場合であって上
記暖房器がオフのときは、上記ヒートポンプを駆動しな
がら上記水循環系により上記貯湯槽と上記貯湯用凝縮部
との間で水を循環させる貯湯運転を実行する。さらに、
「要」と判断した場合であって上記暖房器がオンのとき
は、上記暖房運転を優先して実行し、その結果、上記貯
湯用凝縮部から水に供給可能な放熱量が所定以上であれ
ば、上記貯湯運転を併行して実行し、所定未満であれ
ば、上記暖房運転と上記貯湯運転とを交互に実行する。

【０００５】本発明の第２の特徴では、上記熱媒循環系
に接続されるとともに上記貯湯槽の上側部に収容され、
上記貯湯槽内の水から上記熱媒に採熱させる採熱器を、
さらに備えている。上記水循環系は、水を上記貯湯槽の
下側部から取り出して上記貯湯用凝縮部に送るとともに
上記貯湯槽の上側部に戻すように構成されている。上記
制御手段は、上記暖房器がオンされた時、上記暖房運転
の開始に先立って、上記熱媒循環系により上記採熱器と
上記暖房器との間で上記熱媒を循環させる暖房立上げ運
転を実行する。

【０００６】本発明の第３の特徴では、上記第２の特徴
と同様に、上記熱媒循環系に接続されるとともに上記貯
湯槽の上側部に収容され、上記貯湯槽内の水から上記熱
媒に採熱させる採熱器を、さらに備えている。上記水循
環系は、水を上記貯湯槽の下側部から取り出して上記貯
湯用凝縮部に送るとともに上記貯湯槽の上側部に戻すよ
うに構成されている。上記制御手段は、上記貯湯槽内の
水の加温について「要」と判断した場合であって上記暖
房器がオンのとき、上記第１の特徴の制御内容に代え
て、上記貯湯運転と、上記熱媒循環系により上記採熱器
と上記暖房器との間で上記熱媒を循環させる貯湯槽採熱
暖房運転とを併行して実行する。

【０００７】本発明の第４の特徴では、上記第２又は第
３の特徴において、上記熱媒循環系に接続され、太陽熱
を集熱して上記熱媒に与える集熱器と、上記熱媒循環系
に接続されるとともに上記貯湯槽の下側部に収容され、
上記熱媒から水に放熱させる放熱器と、上記熱媒循環系
に対して貯湯主体モードと暖房貯湯モードの一方を指定
する指定手段とを、さらに備えている。上記貯湯主体モ
ードでは、太陽熱を集熱可能なときに、上記熱媒循環系
により上記集熱器と上記放熱器との間で上記熱媒を循環
させる（太陽熱利用貯湯運転）。上記暖房貯湯モードで
は、上記暖房器のオフ時であって太陽熱を集熱可能なと
きに、上記熱媒循環系により上記集熱器、上記暖房器、
及び上記放熱器の順に上記熱媒を循環させる（太陽熱利
用暖房貯湯運転）。この第４の特徴において、暖房器の
オン、オフとは、第１〜第３の特徴と同様に暖房器のス
イッチング状態を意味するが、オフのときでも上記太陽
熱利用暖房貯湯運転によって暖房を行うことができる。
暖房器のスイッチング状態と暖房しているか否かとは一
致していない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係る給湯暖房システムＳ１を示したものである。このシ
ステムＳ１は、貯湯槽１０と、この貯湯槽１０の外部に
配されたヒートポンプ２０と、室内の床に設置された床
暖房パネル３０（暖房器）とを備えている。

【０００９】貯湯槽１０の下側部に給水管１１が連なっ
ている。この給水管１１から供給された水で貯湯槽１０
内が満たされている。後述するように、この槽１０内の
水、特に槽１０の上側部の水は、貯湯運転によって約９
０℃の熱湯にされている。

【００１０】ヒートポンプ２０は、圧縮機２２と、凝縮
器２３と、膨張弁２６と、蒸発器２７とを順次環状に接
続してなる冷媒回路２１を有している。冷媒回路２１を
循環する冷媒には、例えば二酸化炭素が用いられてい
る。冷媒は、圧縮機２２により断熱圧縮されて凝縮器２
３へ送り出される。そして、凝縮器２３を通過する過程
で凝縮する。その後、膨張弁２６で断熱膨張される。そ
して、蒸発器２７を通過する過程で蒸発し、外気から採
熱する。

【００１１】凝縮器２３は、冷媒回路２１に沿って直列
に並んだ２つの凝縮部２４，２５によって構成されてい
る。圧縮器２２側の暖房用凝縮部２４は、冷媒を凝縮さ
せる伝熱管２４ａと、この凝縮による放熱を受け取る伝
熱管２４ｂを有している。同様に、膨張弁２６側の貯湯
用凝縮部２５は、冷媒凝縮用の伝熱管２５ａと、受熱用
の伝熱管２５ｂを有している。

【００１２】貯湯用凝縮部２５は、水循環系４０の往復
路４１，４２を介して貯湯槽１０に接続されている。往
路４１は、貯湯槽１０の下端（下側部）から延びて凝縮
部２５の伝熱管２５ｂに連なっている。この往路４１に
水循環ポンプ４３が設けられている。復路４２は、伝熱
管２５ｂから延びて貯湯槽１０の上端（上側部）に連な
っている。

【００１３】暖房用凝縮部２４は、例えばプロピレング
リコールからなる熱媒を通す熱媒循環系５０を介して上
記床暖房パネル３０に接続されている。すなわち、床暖
房パネル３０には、放熱路３１が内蔵されている。放熱
路３１の下流端から熱媒循環系５０の熱媒通路５１が延
び、暖房用凝縮部２４の伝熱管２４ｂに連なっている。
通路５１には、熱媒循環ポンプ５３が設けられている。
また、伝熱管２４ｂから熱媒循環系５０の熱媒通路５２
が延び、放熱路３１の上流端に連なっている。

【００１４】さらに、給湯暖房システムＳ１には、コン
トローラ７０（制御手段）が備えられている。コントロ
ーラ７０は、ヒートポンプ２０の圧縮機２２や循環系４
０，５０の循環ポンプ４３，５３などを制御することに
より、貯湯運転と暖房運転を実行する。以下、コントロ
ーラ７０の制御内容を、図２のフローチャートにしたが
って説明する。

【００１５】先ず、コントローラ７０は、貯湯槽１０内
の水を加温する必要があるか否かを判断する（ステップ
１００）。例えば、毎日、深夜などの所定の時刻になる
と「加温要」と判断する。また、貯湯槽１０の水温が所
定以下になると、時刻に拘わらず「加温要」と判断す
る。

【００１６】「加温要」と判断した場合、次に、床暖房
パネル３０のオンオフをチェックする（ステップ１０
１）。オフのときは、貯湯運転を実行する（ステップ１
０２）。すなわち、ヒートポンプ２０の圧縮機２２を駆
動して、冷媒を循環させる。また、水循環系４０のポン
プ４３を駆動する。これによって、貯湯槽１０と貯湯用
凝縮部２５との間で水が循環される。すなわち、貯湯槽
１０の下側部の水が、往路４１を介して凝縮部２５の伝
熱管２５ｂに導かれる。そして、冷媒の凝縮による放熱
を受け取って加温され、約９０℃の熱湯にされる。この
熱湯が、復路４２を介して貯湯槽１０の上側部に戻さ
れ、貯えられる。この熱湯を、貯湯槽１０の上側部から
延びる給湯管１２を介して給湯に供することができる。

【００１７】ステップ１００において、貯湯槽１０内の
水を加温する必要無しと判断した場合は、ステップ１０
３で床暖房パネル３０のオンオフをチェックする。オン
のときは、暖房運転を実行する（ステップ１０４）。す
なわち、ヒートポンプ２０の圧縮機２２を駆動するとと
もに、熱媒循環系５０のポンプ５３を駆動する。これに
よって、熱媒が、通路５１、伝熱管２４ｂ、通路５２、
放熱路３１の順に（暖房用凝縮部２４と床暖房パネル３
０との間で）循環される。この熱媒が、伝熱管２４ｂを
通過する過程で冷媒の放熱を受け取り、放熱路３１を通
過する過程で放熱する。これによって、暖房だけを貯湯
と切り離して行うことができる。

【００１８】なお、ステップ１０３で床暖房パネル３０
がオフされている場合には、当然、暖房運転も貯湯運転
も行わない。

【００１９】次に、ステップ１００で貯湯槽１０内が
「加温要」と判断され、しかも、ステップ１０１で床暖
房パネル３０がオンのときの制御内容について説明す
る。この場合、先ず、上記暖房運転を実行する（ステッ
プ１０５）。すなわち、ヒートポンプ２０と熱媒循環ポ
ンプ５３を駆動し、暖房用凝縮部２４から床暖房パネル
３０に熱を供給する。そして、パネル３０の温度が安定
して来た段階で、暖房運転中であっても貯湯用凝縮部２
５から水に熱供給が十分に可能か否か（所定以上の放熱
量を取れるか否か）を判断する（ステップ１０６）。具
体的には、貯湯槽１０の下側部ないし往路４１での水温
が、貯湯用凝縮部２５出口（伝熱管２５ａの下流端）で
の冷媒温度より所定以上低温か否かを判断する。熱供給
が十分可能（放熱量が所定以上）と判断したときは、暖
房運転と貯湯運転を併行して実行する（ステップ１０
７）。すなわち、ヒートポンプ２０を駆動するととも
に、２つの循環ポンプ４３，５３を同時に駆動し、暖房
用凝縮部２４から床暖房パネル３０への熱供給と、貯湯
用凝縮部２５から貯湯槽１０の水への熱供給とを同時に
行う。

【００２０】ステップ１０６において、暖房運転中は貯
湯用凝縮部２５からの熱供給が十分できない（放熱量が
所定未満）と判断したときは、暖房運転と貯湯運転とを
一定時間ずつ交互に実行する。すなわち、ヒートポンプ
２０を継続駆動するとともに、熱媒循環ポンプ５３を間
欠的に駆動し、この熱媒循環ポンプ５３の停止期間中
は、水循環ポンプ４３を駆動する。これによって、暖房
と貯湯の両方の要求を満たすことができる。しかも、床
暖房パネル３０は、熱容量が大きいので、間欠運転して
も、快適な暖房状態を十分に維持することができる。

【００２１】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
以下の実施形態において、既述の実施形態と重複する構
成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略す
る。図３は、本発明の第２実施形態に係る給湯暖房シス
テムＳ２を示したものである。このシステムＳ２では、
貯湯槽１０の上側部に、伝熱管からなる採熱器１３が収
容されている。採熱器１３は、熱媒循環系５０の熱媒通
路５５，５４に連ねられている。

【００２２】採熱器１３の上流端に連なる熱媒通路５４
は、電磁三方弁５６を介して循環ポンプ５３より下流側
の通路５１に接続されている。この接続部（弁５６）を
境に、通路５１が、床暖房パネル３０側の通路部５１ａ
と、ヒートポンプ２０側の通路部５１ｂとに分かれてい
る。

【００２３】採熱器１３の下流端から延びる通路５５
は、通路５２に連なっている。この連通部を境に、通路
５２が、ヒートポンプ２０側の通路部５２ａと、床暖房
パネル３０側の通路部５２ｂとに分かれている。

【００２４】電磁三方弁５６は、例えばソレノイドオフ
のとき、通路部５１ａ，５１ｂどうしを連通するととも
に、通路５４を遮断するようになっている。これによっ
て、熱媒が、通路部５１ａ，５１ｂ、伝熱管２４ｂ、通
路部５２ａ，５２ｂ、放熱路３１の順に（暖房用凝縮部
２４と床暖房パネル３０との間で）循環する循環回路が
形成されるようになっている。また、電磁三方弁５６
は、ソレノイドオンのとき、通路部５１ａと通路５４を
連通するとともに、通路部５１ｂを遮断するようになっ
ている。これによって、熱媒が、通路部５１ａ、通路５
４、採熱器１３、通路５５、通路部５２ｂ、放熱路３１
の順に（採熱器１３と床暖房パネル３０との間で）循環
する循環回路が形成されるようになっている。

【００２５】システムＳ２のコントローラ７０は、床暖
房パネル３０がオンされた時、暖房運転の開始に先立っ
て（図２のステップ１０４，１０５の前に）、暖房立上
げ運転を実行する。すなわち、熱媒循環ポンプ５３を駆
動するとともに、電磁三方弁５６により通路部５１ａと
通路５４を連通させる。これによって、熱媒が、採熱器
１３と床暖房パネル３０との間で循環される。この熱媒
が、採熱器１３を通過する過程で、貯湯槽１０の上側部
の熱湯から多量の熱を受け取ることができる。これによ
って、放熱路３１から多量の放熱を行うことができる。
この結果、床の温度を短時間で所望のレベルまで立ち上
げることができる。

【００２６】暖房立上げ運転により所定時間（例えば５
分〜３０分）経過した後、又は、床暖房パネル３０の出
口（放熱路３１の下流端）での熱媒温度が所定（例えば
５０℃）に達した後、コントローラ７０は、暖房運転に
切り換える（図２のステップ１０４，１０５）。すなわ
ち、電磁三方弁５６により通路部５１ａ，５１ｂを連通
させ、熱媒をヒートポンプ２０と床暖房パネル３０との
間で循環させる。これによって、以後、ヒートポンプ２
０により快適な暖房状態を維持することができる。

【００２７】なお、システムＳ２においては、貯湯槽１
０内が「加温要」と判断され、しかも床暖房パネル３０
がオンのときは、上記暖房立上げ運転、及びその後のス
テップ１０５，１０６，１０７、又はステップ１０５，
１０６，１０８を順次実行するのに代えて、貯湯運転と
貯湯槽採熱暖房運転とを併行して実行することにしても
よい。すなわち、ヒートポンプ２０を駆動するととも
に、水循環ポンプ４３を駆動し、貯湯用凝縮器２５と貯
湯槽１０との間で水を循環させる（貯湯運転）。これと
同時に、熱媒循環ポンプ５３を駆動するとともに、電磁
三方弁５６により通路部５１ａと通路５４を連通させ、
熱媒を、採熱器１３と床暖房パネル３０との間で循環さ
せる（貯湯槽採熱暖房運転）。これによって、ヒートポ
ンプ２０が専ら貯湯槽１０への貯湯を行うことができる
とともに、床暖房パネル３０が貯湯槽１０から熱をもら
って暖房を行うことができる。

【００２８】図４は、本発明の第３実施形態に係る給湯
暖房システムＳ３を示したものである。このシステムＳ
３は、上記第２実施形態のシステムＳ２に、太陽熱集熱
器８０と太陽熱放熱器１４が付加されている。集熱器８
０は、屋根などの屋外に設置され、太陽熱を集熱して熱
媒に与える。放熱器１４は、伝熱管にて構成され、貯湯
槽１０の下側部に収容されている。

【００２９】これら集熱器８０と放熱器１４は、熱媒循
環系５０を介して接続されている。すなわち、熱媒循環
系５０は、集熱器８０の下流端から延びて放熱器１４の
上流端に連なる熱媒通路６１と、放熱器１４の下流端か
ら延びて集熱器８０の上流端に連なる熱媒通路６２とを
含んでいる。通路６２には、熱媒循環ポンプ６３が設け
られている。

【００３０】熱媒通路６１の中途部には、電磁三方弁６
７が設けられており、この弁６７から熱媒通路６４が延
びて通路部５２ｂに連なっている。通路部５２ｂは、こ
の連通部を境に、通路部５２ａ側の通路部分５２ｃと、
床暖房パネル３０側の通路部分５２ｄとに分かれてい
る。

【００３１】さらに、床暖房パネル３０の下流側の通路
部５１ａには、電磁三方弁６８が設けられており、この
弁６８から熱媒通路６５が延びて弁６７より貯湯槽１０
側の熱媒通路６１に連なっている。通路部５１ａは、弁
６８を挟んで床暖房パネル３０側の通路部分５１ｃと、
その反対側の通路部分５１ｄとに分かれている。

【００３２】通路６５との連通部より下流の熱媒通路６
１には、電磁三方弁６９が設けられており、この弁６９
から短絡通路６６が延びて、ポンプ６３より貯湯槽１０
側の熱媒通路６２に連なっている。

【００３３】熱媒通路６１は、集熱器８０と弁６７間の
通路部６１ａと、弁６７と通路６５間の通路部６１ｂ
と、通路６５と弁６９間の通路部６１ｃと、弁６９と貯
湯槽１０間の通路部６１ｄとに分けられている。

【００３４】電磁三方弁６７は、例えばソレノイドオフ
のとき、通路部６１ａ，６１ｂどうしを連通するととも
に、通路６４を遮断するようになっている。また、ソレ
ノイドオンのとき、通路部６１ａと通路６４を連通する
とともに、通路部６１ｂを遮断するようになっている。

【００３５】電磁三方弁６８は、例えばソレノイドオフ
のとき、通路部分５１ｃ，５１ｄどうしを連通するとと
もに、通路６５を遮断するようになっている。また、ソ
レノイドオンのとき、通路部分５１ｃと通路６５を連通
するとともに、通路部分５１ｄを遮断するようになって
いる。

【００３６】電磁三方弁６９は、例えばソレノイドオフ
のとき、通路部６１ｃ，６１ｄどうしを連通するととも
に、通路６６を遮断するようになっている。また、ソレ
ノイドオンのとき、通路部６１ｄを遮断するとともに、
通路部６１ｃと通路６６を連通し、ひいては通路６１，
６２どうしを通路６６を介して短絡するようになってい
る。

【００３７】システムＳ３のコントローラ７０には、モ
ード指定スイッチ７１（指定手段）が接続されている。
居住者は、このスイッチ７１により、熱媒循環系６０に
対して貯湯主体モードと暖房貯湯モードの一方を指定で
きるようになっている。

【００３８】すなわち、春〜秋などの暖房が不要な季節
には、貯湯主体モードを指定しておく。このモードで
は、晴天の日中などのように、集熱器８０が太陽熱を十
分集熱できる時、具体的には、集熱器８０の出口での熱
媒温度が、貯湯槽１０の放熱器１４周辺での水温より十
分（例えば５℃〜１０℃以上）高くなった時、コントロ
ーラ７０が、電磁三方弁６７，６９により通路部６１ａ
〜６１ｄを連通させるとともに、熱媒循環ポンプ６３を
駆動することにより、太陽熱利用貯湯運転を実行する。
これによって、熱媒が、集熱器８０、通路部６１ａ〜６
１ｄ、放熱器１４、通路６２の順に循環される（集熱器
８０と放熱器１４との間で循環される）。この熱媒が、
集熱器８０で太陽熱を受け取り、放熱器１４で放熱す
る。これによって、貯湯槽１０内の水を加温し、貯湯で
きる。

【００３９】なお、貯湯主体モードにおいても、床暖房
パネル３０がオンされたときは、上記第２実施形態のシ
ステムＳ２と同様の暖房立上げ運転及び暖房運転を実行
でき、貯湯運転と貯湯槽採熱暖房運転の併行実行もでき
る。太陽熱利用貯湯運転を実行中に、床暖房パネル３０
がオンされた場合には、太陽熱利用貯湯運転と、暖房立
上げ運転及び暖房運転とが併行して行われることにな
る。

【００４０】冬季になると、スイッチ７１によって暖房
貯湯モードを指定しておく。このモードでは、晴天の日
中（太陽熱を十分集熱可能な時、具体的には、集熱器８
０出口での熱媒温度が、床暖房パネル３０出口での熱媒
温度や貯湯槽１０の放熱器１４周辺での水温より十分高
い時）になると、コントローラ７０が、太陽熱利用暖房
貯湯運転を実行する。すなわち、電磁三方弁６７により
通路部６１ａと通路６４を連通させ、電磁三方弁６８に
より通路部分５１ｃと通路６５を連通させ、電磁三方弁
６９により通路部６１ｃ，６１ｄを連通させ、さらに熱
媒循環ポンプ６３を駆動する。

【００４１】これによって、熱媒が、集熱器８０、通路
部６１ａ、通路６４、通路部分５２ｄ、放熱路３１、通
路部分５１ｃ、通路６５、通路部６１ｃ，６１ｄ、放熱
器１４、通路９２の順に循環される。この熱媒が、集熱
器８０から受け取った太陽熱を放熱路３１で放熱すると
ともに、放熱器１４で放熱する。放熱器１４での放熱に
よって貯湯槽１０内の水を加温し貯湯できる。また、放
熱路３１での放熱によって、床暖房パネル３０がオフに
なっているときでも、床暖房パネル３０を温め、暖房状
態にすることができる。

【００４２】この太陽熱利用暖房貯湯運転だけでは暖房
が十分でない場合には、床暖房パネル３０をオンする。
これによって、太陽熱利用暖房貯湯運転が停止され、上
記システムＳ２と同様の暖房立上げ運転及び暖房運転が
実行される。すなわち、コントローラ７０が、まず、電
磁三方弁６８により通路部分５１ｃ，５１ｄを連通さ
せ、電磁三方弁５６により通路部分５１ｄと通路５４を
連通させ、熱媒循環ポンプ５３を駆動する（暖房立上げ
運転）。

【００４３】これによって、熱媒が、通路５４、採熱器
１３、通路５５、通路部分５２ｃ，５２ｄ、放熱路３
１、通路部分５１ｃ，５１ｄの順に循環される。この熱
媒が貯湯槽１０で採熱し、床暖房パネル３０で放熱す
る。床暖房パネル３０は、太陽熱利用暖房貯湯運転によ
って既に温められているので、より短い時間で快適な暖
房状態にすることができる。

【００４４】その後、コントローラ７０は、電磁三方弁
５６により通路部分５１ｄと通路部５１ｂを連通させ、
さらにヒートポンプ２０を駆動する（暖房運転）。これ
によって、熱媒が、通路部分５１ｃ，５１ｄ、通路部５
１ｂ、伝熱管２４ｂ、通路部５２ａ、通路部分５２ｃ，
５２ｄ、放熱路３１の順に循環される。この熱媒を介し
てヒートポンプ２０から床暖房パネル３０に熱が供給さ
れ、快適な暖房状態を維持することができる。

【００４５】なお、太陽熱利用暖房貯湯運転時におい
て、集熱器８０が床暖房パネル３０より十分高温でない
場合には、熱媒を集熱器８０と放熱器１４との間だけで
循環させ、床暖房パネル３０をパスする。

【００４６】一方、集熱器８０が貯湯槽１０より十分高
温でない時には、熱媒を集熱器８０と床暖房パネル３０
との間だけで循環させ、放熱器１４をパスする。すなわ
ち、弁６７で通路部６１ａと通路６４を連通させ、弁６
８で通路部分５１ｃと通路６５を連通させ、弁６９で通
路部６１ｃと通路６６を連通させ、循環ポンプ６３を駆
動することにより、熱媒を、通路６２、集熱器８０、通
路部６１ａ、通路６４、通路部分５２ｄ、放熱路３１、
通路部分５１ｃ、通路６５、通路部６１ｃ、通路６６の
順に循環させる。

【００４７】集熱器８０が、貯湯槽１０及び床暖房パネ
ル３０の何れよりも十分高温でない時には、熱媒循環ポ
ンプ６３が停止される。

【００４８】暖房貯湯モードでも、貯湯主体モードと同
様に、太陽熱利用貯湯運転と併行して、暖房立上げ運転
及び暖房運転を実行可能であり、貯湯運転と貯湯槽採熱
暖房運転の併行実行も可能である。

【００４９】さらに、システムＳ３では、水循環系４０
の往路４１の上流端が、貯湯槽１０における放熱器１４
より上に配されている。したがって、貯湯運転によっ
て、貯湯槽１０内の水は、放熱器１４より上側では熱湯
になるが、放熱器１４の周りでは低温のまま維持され
る。これによって、明くる日の日中、太陽熱で貯湯する
際に、放熱器１４での熱媒の放熱効率を高めることがで
き、ひいては、集熱器８０に入る熱媒を低温にして太陽
熱集熱効率を高くすることができる。

【００５０】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の改変が可能である。例えば、暖房用凝
縮部と貯湯用凝縮部が、冷媒回路に並列に設けられてい
てもよい。この場合、暖房運転のみのとき、貯湯用凝縮
部への冷媒流通を遮断し、貯湯運転のみのとき、暖房用
凝縮部への冷媒流通を遮断することができる。システム
Ｓ３において、モード指定スイッチ７１をリモコン操作
装置に設け、オンオフ情報が無線でコントローラ７０に
送られるようにしてもよい。さらに、指定手段が、モー
ドを季節や気温などに応じて自動的に指定するようにな
っていてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の特
徴によれば、暖房だけを貯湯と切り離して行うことがで
き、さらには暖房と貯湯の両方を効率的に行うことがで
きる。本発明の第２の特徴によれば、暖房の開始時に、
暖房器を急速に暖めることができ、短時間で快適な暖房
状態にすることができる。本発明の第３の特徴によれ
ば、ヒートポンプが専ら貯湯槽への貯湯を行い、暖房器
が貯湯槽から熱をもらって暖房を行うようにすることも
できる。本発明の第４の特徴によれば、太陽熱を用いて
貯湯や暖房を行うことができる。特に、暖房貯湯モード
では、暖房器がオフの時でも暖かくすることができ、そ
れで不十分な場合は暖房器をオンすることによって極め
て短時間に快適な暖房状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る給湯暖房システム
の概略構成図である。

【図２】上記システムのコントローラによる制御内容を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の第２実施形態に係る給湯暖房システム
の概略構成図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る給湯暖房システム
の概略構成図である。

【符号の説明】

Ｓ１〜Ｓ３ 給湯暖房システム １０ 貯湯槽 １３ 採熱器 １４ 放熱器 ２０ ヒートポンプ ２１ 冷媒回路 ２２ 圧縮機 ２３ 凝縮器 ２４ 暖房用凝縮部 ２５ 貯湯用凝縮部 ２６ 膨張弁 ２７ 凝縮器 ３０ 床暖房パネル（暖房器） ４０ 水循環系 ５０ 熱媒循環系 ７０ コントローラ（制御手段） ７１ モード指定スイッチ（指定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L070 BB06 BB11 BB14 BB16 BC02 BC22 CC05 CC07 DD02 DE01 DF06 DG05 DG06 3L071 BB02 BC02 BC06 BD01 BE01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器を
   順次環状に接続してなる冷媒回路を有し、上記凝縮器
   が、熱媒に放熱する暖房用凝縮部と、水に放熱する貯湯
   用凝縮部とで構成されたヒートポンプと、（ｂ）上記暖
   房用凝縮部に熱媒循環系を介して接続され、上記熱媒か
   ら熱を渡される暖房器と、（ｃ）上記貯湯用凝縮部に水
   循環系を介して接続された貯湯槽と、（ｄ）上記ヒート
   ポンプと２つの循環系を制御する制御手段とを備え、上
   記制御手段が、上記貯湯槽内の水の加温の要否を判断
   し、「否」と判断した場合であって上記暖房器がオンの
   ときは、上記ヒートポンプを駆動しながら上記熱媒循環
   系により上記暖房用凝縮部と上記暖房器との間で上記熱
   媒を循環させる暖房運転を実行し、「要」と判断した場
   合であって上記暖房器がオフのときは、上記ヒートポン
   プを駆動しながら上記水循環系により上記貯湯槽と上記
   貯湯用凝縮部との間で水を循環させる貯湯運転を実行
   し、「要」と判断した場合であって上記暖房器がオンの
   ときは、上記暖房運転を優先して実行し、その結果、上
   記貯湯用凝縮部から水に供給可能な放熱量が所定以上で
   あれば、上記貯湯運転を併行して実行し、所定未満であ
   れば、上記暖房運転と上記貯湯運転とを交互に実行する
   ことを特徴とする給湯暖房システム。
2. 【請求項２】 上記熱媒循環系に接続されるとともに上
   記貯湯槽の上側部に収容され、上記貯湯槽内の水から上
   記熱媒に採熱させる採熱器を、さらに備え、 上記水循環系は、水を上記貯湯槽の下側部から取り出し
   て上記貯湯用凝縮部に送るとともに上記貯湯槽の上側部
   に戻すように構成されており、 上記制御手段は、上記暖房器がオンされた時、上記暖房
   運転の開始に先立って、上記熱媒循環系により上記採熱
   器と上記暖房器との間で上記熱媒を循環させる暖房立上
   げ運転を実行することを特徴とする請求項１に記載の給
   湯暖房システム。
3. 【請求項３】 上記熱媒循環系に接続されるとともに上
   記貯湯槽の上側部に収容され、上記貯湯槽内の水から上
   記熱媒に採熱させる採熱器を、さらに備え、 上記水循環系は、水を上記貯湯槽の下側部から取り出し
   て上記貯湯用凝縮部に送るとともに上記貯湯槽の上側部
   に戻すように構成されており、 上記制御手段は、上記貯湯槽内の水の加温について
   「要」と判断した場合であって上記暖房器がオンのと
   き、請求項１の制御内容に代えて、上記貯湯運転と、上
   記熱媒循環系により上記採熱器と上記暖房器との間で上
   記熱媒を循環させる貯湯槽採熱暖房運転とを併行して実
   行することを特徴とする請求項１に記載の給湯暖房シス
   テム。
4. 【請求項４】 上記熱媒循環系に接続され、太陽熱を集
   熱して上記熱媒に与える集熱器と、上記熱媒循環系に接
   続されるとともに上記貯湯槽の下側部に収容され、上記
   熱媒から水に放熱させる放熱器と、上記熱媒循環系に対
   して貯湯主体モードと暖房貯湯モードの一方を指定する
   指定手段とを、さらに備え、 上記貯湯主体モードでは、太陽熱を集熱可能なときに、
   上記熱媒循環系により上記集熱器と上記放熱器との間で
   上記熱媒を循環させ、上記暖房貯湯モードでは、上記暖
   房器のオフ時であって太陽熱を集熱可能なときに、上記
   熱媒循環系により上記集熱器、上記暖房器、及び上記放
   熱器の順に上記熱媒を循環させることを特徴とする請求
   項２又は３に記載の給湯暖房システム。