JP2012180965A

JP2012180965A - 暖房装置

Info

Publication number: JP2012180965A
Application number: JP2011043760A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Uchida; 光陽内田; Shinji Yoshikawa; 晋司吉川; Takashi Tsuchino; 隆志土野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-09-20

Abstract

【課題】圧縮機の信頼性を向上させる。
【解決手段】暖房装置１は、圧縮機１１を有する室外機（ヒートポンプユニット）２と、室外機２に接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニット３と、暖房ユニット３から温調水が供給される床暖房パネル４とを備える。また、暖房装置１は、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約するリモコン（予約手段）５と、室外機２及び暖房ユニット３を制御する制御部６０とを有する。制御部６０は、リモコン５で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯のの通常暖房運転終了時における床暖房パネル４の目標温度よりも低い目標温度に基づく非予約時間帯暖房運転を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、ヒートポンプユニットによって加熱された温調水を暖房端末に供給する暖房装置に関するものである。

暖房装置として、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、暖房端末である床暖房パネルと、ヒートポンプユニットから供給された冷媒によって床暖房パネルに供給される温水を加熱する暖房ユニットとを備えたものがある。また、暖房装置には、リモコンによって、暖房運転を行う複数の時間帯を予約できるようになっているものがある（例えば、特許文献１参照）。この暖房装置では、予約された時間帯の暖房運転が終了すると、圧縮機を停止させて、次の予約された時間帯になると、再び圧縮機の駆動が開始される。

特開２００２−２８６２３１号公報

しかし、従来の暖房装置では、予約された時間帯の暖房運転が終了した後、次の予約された時間帯になるまでの間、圧縮機の停止状態が長時間にわたって継続されることになる。ここで、低温環境下で圧縮機を長時間停止していると、潤滑油に多くの冷媒が溶け込んだ状態となることが知られている。そして、圧縮機起動時において、多くの冷媒が潤滑油に溶け込んだ状態で、圧縮機を高い周波数で運転すると、潤滑油から蒸発する冷媒によって泡が生じ、ホーミングが起こることで、圧縮機の信頼性が悪くなるという問題があった。

そこで、本発明は、圧縮機の信頼性を向上できる暖房装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る暖房装置は、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における前記暖房端末の目標温度よりも低い目標温度に基づく非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

この暖房装置では、予約時間帯以外の非予約時間帯に、非予約時間帯暖房運転を行うことで、圧縮機の停止状態が長時間にわたって継続されるのを抑制できる。したがって、低温環境下で圧縮機が長時間停止した後で潤滑油に多くの冷媒が溶け込んだ状態で起動されるのが抑制されるので、圧縮機の信頼性を向上できる。
また、本発明の非予約時間帯暖房運転は、予約時間帯の通常暖房運転終了時における暖房端末の目標温度よりも低い温度に基づく運転であるため、非予約時間帯暖房運転時に、暖房端末の温度が無駄に高温になることはなく、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。
なお、「複数の予約時間帯以外の非予約時間帯」とは、１つの暖房端末に対して予約時間帯が予約される場合、１つの予約時間帯が終了した後で、次の予約時間帯になるまでの時間帯であって、複数の暖房端末に対して予約時間帯が予約される場合、複数の暖房端末のいずれに対しても予約時間帯が予約されない時間帯である。
また、本発明における「複数の時間帯を予約」とは、例えば、１日の間に複数の時間帯が予約される場合や、１日のうちの所定時間帯（２４時間中、６時から１０時）が毎日運転されるように予約される場合を含んでいる。

第２の発明に係る暖房装置は、第１の発明において、前記非予約時間帯暖房運転時の複数の目標温度を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の目標温度のいずれかを決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記決定手段で決定された目標温度に基づいて制御することを特徴とする。

この暖房装置では、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を変更することができる。

第３の発明に係る暖房装置は、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、前記暖房端末が設置される室内温度が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における室内温度を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

この暖房装置では、第１の発明と同様に、圧縮機の信頼性を向上できると共に、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。

第４の発明に係る暖房装置は、第３の発明において、前記非予約時間帯暖房運転時の室内温度についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記暖房端末が設置される室内温度が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする。

第５の発明に係る暖房装置は、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、前記圧縮機の周波数が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における周波数を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

第６の発明に係る暖房装置は、第５の発明において、前記非予約時間帯暖房運転時の前記圧縮機の周波数についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記圧縮機の周波数が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする。

第７の発明に係る暖房装置は、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、暖房運転による消費電力が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における消費電力を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

第８の発明に係る暖房装置は、第７の発明において、前記非予約時間帯暖房運転運転時の消費電力についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、暖房運転による消費電力が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする。

この暖房装置では、非予約時間帯暖房運転における消費電力を変更することができる。

第９の発明に係る暖房装置は、圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、暖房運転時の電流値が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における電流値を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

第１０の発明に係る暖房装置は、第９の発明において、前記非予約時間帯暖房運転運転時の電流値についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、暖房運転時の電流値が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする。

第１１の発明に係る暖房装置は、第１〜第１０のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記暖房ユニットに含まれる循環ポンプの回転数が、常に最低回転数になるように非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする。

この暖房装置では、非予約時間帯暖房運転における循環ポンプの回転数を最低回転数に制御することにより、消費電力を抑えることができる。

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。

第１の発明では、予約時間帯以外の非予約時間帯に、非予約時間帯暖房運転を行うことで、圧縮機の停止状態が長時間にわたって継続されるのを抑制できる。したがって、低温環境下で圧縮機が長時間停止した後で潤滑油に多くの冷媒が溶け込んだ状態で起動されるのが抑制されるので、圧縮機の信頼性を向上できる。
また、本発明の非予約時間帯暖房運転は、予約時間帯の通常暖房運転終了時における暖房端末の目標温度よりも低い温度に基づく運転であるため、非予約時間帯暖房運転時に、暖房端末の温度が無駄に高温になることはなく、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。

第２の発明では、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を変更することができる。

第３、第５、第７、第９の発明では、第１の発明と同様に、圧縮機の信頼性を向上できると共に、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。

第４、第６、第８、第１０の発明では、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を変更することができる。

第１１の発明では、非予約時間帯暖房運転における循環ポンプの回転数を最低回転数に制御することにより、消費電力を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る暖房装置の概略構成を示す回路図である。図１の暖房装置の制御ブロック図である。図１の暖房装置のタイマー運転時における床暖房パネルの温度、戻り温水温度、熱動弁の開度を示すグラフである。本発明の第２実施形態の制御ブロック図である。図４の暖房装置のタイマー運転時における床暖房パネルの温度、室内温度、熱動弁の開度を示すグラフである。本発明の第３実施形態の制御ブロック図である。図６の暖房装置のタイマー運転時における床暖房パネルの温度、熱動弁の開度、圧縮機の周波数を示すグラフである。本発明の第４実施形態の制御ブロック図である。図８の暖房装置のタイマー運転時における床暖房パネルの温度、熱動弁の開度、消費電力を示すグラフである。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１の実施形態に係る暖房装置１について説明する。

＜暖房装置１の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態の暖房装置１は、室外機２（ヒートポンプユニット）と、暖房ユニット３と、複数（本実施形態では２つ）の床暖房パネル（暖房端末）４（４Ａ、４Ｂ）と、２つのリモコン５とを備えている。床暖房パネル４は、家屋の床面に設置され、室外機２と暖房ユニット３は屋外に設置される。暖房装置１では、室外機２と暖房ユニット３とによって冷媒循環回路６が構成されていると共に、暖房ユニット３と２つの床暖房パネル４とによって温水循環回路が構成されている。この暖房装置１では、室外機２から暖房ユニット３に高温冷媒が供給され、暖房ユニット３において高温冷媒との熱交換により加熱された温水が床暖房パネル４に供給される。

＜暖房装置１の冷媒循環回路６の構成＞
暖房装置１の冷媒循環回路６を構成する各部について説明する。
室外機２は、圧縮機１１、室外熱交換器１２、および電動膨張弁１３がこの順に設けられた冷媒流路６ａを有する。この冷媒流路６ａには、四路切換弁１４が設けられており、四路切換弁１４を切り換えることにより、圧縮機１１の吐出側と吸入側のいずれかが室外熱交換器１２に接続されるようになっている。また、冷媒流路６ａにおける圧縮機１１の吸入側と四路切換弁１４との間にはアキュムレータ１５が設けられている。室外熱交換器１２の近傍には、室外ファン１６が配置されている。電動膨張弁１３は、その開度が変化することによって、暖房ユニット３に送る冷媒量を変更でき、減圧機構として機能する。

冷媒流路６ａにおける圧縮機１１の吐出側には、吐出温度センサ１７が付設されている。また、冷媒流路６ａにおける四路切換弁１４の下流側（図１に示す冷媒の流れ方向における下流側）には、冷媒温度センサ１８が付設されている。また、冷媒流路６ａにおける電動膨張弁１３の上流側（図１に示す冷媒の流れ方向における上流側）には、冷媒温度センサ１９が付設されている。また、室外熱交換器１２には、室外熱交温度センサ２０が付設されている。

また、室外機２は、上述の冷媒流路６ａに加えて、制御部２１と、外気温度センサ２２とを備える。制御部２１は、暖房ユニット３の制御部３７と信号線で接続されている。

暖房ユニット３は、水熱交換器３１が設けられた冷媒流路６ｂを有している。この冷媒流路６ｂは、室外機２の冷媒流路６ａに接続されている。これにより、圧縮機１１、水熱交換器３１、電動膨張弁１３、および室外熱交換器１２が順に接続された冷媒循環回路６が構成される。この冷媒循環回路６においては、圧縮機１１により圧縮された高温高圧の冷媒が暖房ユニット３に供給され、暖房ユニット３の水熱交換器３１を通過した冷媒が室外機２に戻される。冷媒流路６ａにおける水熱交換器３１の下流側（図１に示す冷媒の流れ方向における下流側）には、流出冷媒温度センサ２３が設けられている。

＜暖房装置１の温水循環回路の構成＞
次に、暖房装置１の温水循環回路を構成する各部について説明する。
暖房ユニット３は、上述の冷媒流路６ａに加えて、温水流路７ａを有する。この温水流路７ａは、水熱交換器３１と、水熱交換器３１に接続された往き管４１および戻り管４２と、ヘッダ４５を介して往き管４１に接続された複数本の分岐往き管４３と、ヘッダ４６を介して戻り管４２に接続された複数本の分岐戻り管４４とで構成される。

往き管４１には、水熱交換器３１側から順に、貯留タンク３２と循環ポンプ３３が介設されている。また、分岐往き管４３には、熱動弁３４（３４Ａ、３４Ｂ）が介設されている。熱動弁３４Ａ、３４Ｂは、床暖房パネル４Ａ、４Ｂに送る温調水の流量を個別に変更するためのものである。２つの床暖房パネル４の設定温度が異なる場合には、高い方の設定温度の床暖房パネル４に対応する熱動弁３４は開状態で維持され、低い方の設定温度の床暖房パネル４に対応する熱動弁３４は、開状態と閉状態とに交互に切り換えるように制御される（間欠制御）。

往き管４１における貯留タンク３２と循環ポンプ３３との間には、往き温度センサ３５が付設されており、戻り管４２における水熱交換器３１とヘッダ４６との間には、戻り温度センサ３６が付設されている。また、暖房ユニット３は、上述の冷媒流路６ａと温水流路７ａに加えて、暖房ユニット３の電気的制御を行う制御部３７を備える。

床暖房パネル４（４Ａ、４Ｂ）は、温水循環回路の一部を構成する蛇行形状のパイプを有している。床暖房パネル４のパイプは、水配管７ｂ、７ｃを介して、暖房ユニット３の分岐往き管４３と分岐戻り管４４に接続されている。これにより、水熱交換器３１、貯留タンク３２、循環ポンプ３３、熱動弁３４、および床暖房パネル４が順に接続された温水循環回路が構成される。この温水循環回路においては、水熱交換器３１によって加熱された温調水が床暖房パネル４に供給され、床暖房パネル４から流出した冷媒が水熱交換器３１に戻されて、床暖房が行われる。

本実施形態の暖房装置１は、床暖房パネル４の温度がリモコン５で設定される設定温度となるように制御する通常暖房運転と、後述する非予約時間帯暖房運転とを行うことができる。

＜リモコン５＞
リモコン５では、ユーザーによって、運転の開始／停止の操作、床暖房パネル４の温度設定、タイマーのオン／オフの切り換え、タイマー運転の入時刻と切時刻の設定などが行われる。リモコン５は、操作部５１と、設定温度などが表示される表示部と、室内の温度を検出する室内温度センサ５２を有する。本実施形態では、床暖房パネル４Ａ、４Ｂは、異なる部屋に設置されており、２つのリモコン５は、床暖房パネル４Ａ、４Ｂが設定されている部屋の壁面にそれぞれ据え付けられている。運転の開始／停止の操作、温度設定、タイマー運転の設定は、床暖房パネル４Ａ、４Ｂごとに行うことができる。１つのリモコン５により、２つの床暖房パネル４Ａ、４Ｂのどちらの設定も行うことができる。

このリモコン５では、レベル１〜９の９段階の設定温度レベルのいずれかを選択できるようになっており、１つの設定温度レベルが選択されると、その設定温度レベルに対応した設定温度Ａ１〜Ａ９のいずれかが選択される。

リモコン５で設定される入時刻から切時刻までの時間帯を、予約時間帯とする。リモコン５（予約手段）は、通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約するものである。タイマー運転が設定されると、設定された時間帯に毎日、通常暖房運転が行われる。「複数の時間帯」とは、運転日の異なる複数の時間帯を含んでいる。したがって、毎日タイマー運転の時間帯が例えば６時から１０時だけの場合であっても、「複数の時間帯」が予約されたことになる。また、複数の予約時間帯以外の時間帯を、非予約時間帯とする。非予約時間帯とは、２つの床暖房パネル４のうちの一方のみに対してタイマー運転が設定（予約時間帯が予約）される場合、１つの予約時間帯が終了した後で、次の予約時間帯になるまでの時間帯である。

本実施形態の暖房装置１では、リモコン５でタイマー運転が設定されると、タイマー運転が設定された床暖房パネル４は、非予約時間帯に非予約時間帯暖房運転が行われるようになっている。非予約時間帯暖房運転は、床暖房パネル４の温度が、所定の制限温度Ｂを超えないように制御する暖房運転である。

制限温度Ｂは、通常暖房運転時の床暖房パネル４の設定温度Ａ１〜Ａ９よりも低い温度に設定されている。したがって、非予約時間帯暖房運転は、タイマー運転時の床暖房パネル４の目標温度よりも低い目標温度に基づいて制御される。そのため、非予約時間帯暖房運転時の床暖房パネル４Ａの温度は、タイマー運転終了時における床暖房パネル４の温度を超えない。制限温度Ｂは例えば１０〜２０℃の範囲内の温度である。本実施形態では、制限温度Ｂは予め設定されている。

＜制御部６０＞
次に、図２を参照しつつ、暖房装置１を制御する制御部６０について説明する。
制御部６０は、上述のように室外機２に備えられた制御部２１と、暖房ユニット３に備えられた制御部３７とで構築されるものである。制御部６０は、記憶部６１と、運転切換部６２と、目標温度決定部６３と、熱動弁制御部６４と、循環ポンプ制御部６５と、膨張弁制御部６６と、圧縮機制御部６７とを備えている。
以下、本明細書では、暖房装置１の２つの床暖房パネル４の一方についてタイマー運転が設定され、他方の床暖房パネル４については暖房運転が行われない場合に関する内容を中心に説明する。

記憶部６１には、設定温度や、制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要なデータテーブルなどが記憶されている。さらに、記憶部６１には、制限温度Ｂや、制限温度Ｂに対応した戻り温水の目標温度Ｃ０が記憶されている。

運転切換部６２は、タイマー運転が設定された床暖房パネル４について通常暖房運転と非予約時間帯暖房運転とを切り換える。リモコン５で設定された予約時間帯には、通常暖房運転に切り換え、非予約時間帯には、非予約時間帯暖房運転に切り換える。

目標温度決定部６３は、暖房ユニット３における温調水の目標温度を決定する。具体的には、暖房ユニット３の戻り管４２を流れる温調水（以下、戻り温水という）の目標温度を決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、通常暖房運転状態の場合には、床暖房パネル４の設定温度（Ａ１〜Ａ９のいずれか）に基づいて、戻り温水の目標温度をＣ１〜Ｃ９のいずれかに決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、非予約時間帯暖房運転状態の場合には、戻り温水の目標温度をＣ０に決定する。温度Ｃ０は、非予約時間帯暖房運転時に、床暖房パネル４の温度が、制限温度Ｂを超えないように設定された温度である。温度Ｃ０は、通常暖房運転時の設定温度のうち最も低い設定温度Ｃ１よりも低い温度に設定されている。

熱動弁制御部６４は、暖房ユニット３に設けられている熱動弁３４の開閉を制御する。
タイマー設定された床暖房パネル４が通常暖房運転状態または非予約時間帯暖房運転状態のいずれの場合でも、その床暖房パネル４に対応する熱動弁３４を開状態に維持し、通常暖房運転状態または非予約時間帯暖房運転状態のいずれも行われない場合は、その床暖房パネル４に対応する熱動弁３４を閉じる。

循環ポンプ制御部６５は、暖房ユニット３に設けられた循環ポンプ３３の回転数を制御する。膨張弁制御部６６は、室外機２に設けられた電動膨張弁１３の開度を制御する。圧縮機制御部６７は、室外機２に設けられた圧縮機１１の運転周波数を制御する。

循環ポンプ制御部６５、膨張弁制御部６６、および圧縮機制御部６７は、暖房ユニット３に設けられた戻り温度センサ３６で検出される戻り温水温度Ｔｗが、目標温度決定部６３で決定された戻り温水の目標温度に一致する（近づく）ように制御を行う。
より具体的には、循環ポンプ制御部６５は、目標温度と戻り温水温度Ｔｗとの差に基づいて、循環する温調水の流量が変化するように循環ポンプ３３を制御する。
また、膨張弁制御部６６は、目標温度と戻り温水温度Ｔｗとの差が大きいほど、暖房ユニット３に供給される冷媒量が多くなるように電動膨張弁１３を制御する。
圧縮機制御部６７は、目標温度と戻り温水温度Ｔｗとの差が大きいほど、圧縮機１１の周波数が増加するように圧縮機１１を制御する。
なお、目標温度と戻り温水温度Ｔｗとの差とは、目標温度から戻り温水温度Ｔｗを引いた値である。

＜暖房装置１の動作＞
次に、暖房装置１の動作について説明する。
まず、床暖房パネル４Ａに対してタイマー運転が設定された場合について図３のグラフを参照して説明する。ここでは、床暖房パネル４Ａの予約時間帯を１８時から２２時とし、床暖房パネル４Ａの設定温度レベルをレベル５とする。
図３のグラフは、横軸が時間を示し、縦軸が、床暖房パネル４Ａの温度、戻り温水温度Ｔｗ、熱動弁３４Ａの開度をそれぞれ示している。

予約時間帯の開始時刻になると、床暖房パネル４Ａについての通常暖房運転が開始される。目標温度決定部６３は、床暖房パネル４Ａの設定温度（レベル５、温度Ａ５）に基づいて、戻り温水の目標温度をＣ５に決定する。熱動弁３４Ａは、開状態に維持されると共に、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３および圧縮機１１は、戻り温水温度Ｔｗが目標温度Ｃ５になるように制御される。
これにより、戻り温水温度Ｔｗおよび床暖房パネル４Ａの温度は上昇する。戻り温水温度Ｔｗは目標温度Ｃ５まで上昇した後、目標温度Ｃ５に維持される。また、床暖房パネル４Ａの温度は、設定温度Ａ５まで上昇した後、設定温度Ａ５に維持される。

予約時間帯の終了時刻になると、床暖房パネル４Ａは、通常暖房運転から非予約時間帯暖房運転に切り換えられる。目標温度決定部６３は、非予約時間帯暖房運転に対応した戻り温水の目標温度をＣ０に決定する。熱動弁３４Ａは、タイマー運転時と同じく、開状態に維持されると共に、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３および圧縮機１１は、戻り温水温度Ｔｗが目標温度Ｃ０になるように制御される。
これにより、戻り温水温度Ｔｗおよび床暖房パネル４Ａの温度は低下する。戻り温水温度Ｔｗは、目標温度Ｃ０まで低下した後、目標温度Ｃ０に維持される。また、床暖房パネル４Ａの温度は、制限温度Ｂ以下の温度まで低下した後、制限温度Ｂを超えない温度に維持される。

そして、次の日の予約時間帯の開始時刻になると、床暖房パネル４Ａは、非予約時間帯暖房運転から再び通常暖房運転に切り換えられる。このように、床暖房パネル４Ａについて通常暖房運転と非予約時間帯暖房運転が繰り返される。

＜暖房装置１の特徴＞
本実施形態の暖房装置１では、予約時間帯以外の時間帯（非予約時間帯）に非予約時間帯暖房運転を行うことで、圧縮機１の停止状態が長時間にわたって継続されるのを抑制できる。したがって、低温環境下で圧縮機が長時間停止した後で潤滑油に多くの冷媒が溶け込んだ状態で起動されるのが抑制されるので、圧縮機１の信頼性を向上できる。
また、非予約時間帯暖房運転は、予約時間帯の通常暖房運転終了時における床暖房パネル４の目標温度よりも低い温度に基づく運転であるため、非予約時間帯暖房運転時に、暖房パネル４の温度が無駄に高温になることはなく、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。

また、予約時間帯の前に既に床暖房パネル４が温まっているため、タイマー運転の開始時に、床暖房パネル４が目標温度になるまでの時間を短くすることができる。即ち、立ち上がりを速くすることができる。
また、予約時間帯の前に既に圧縮機１１を駆動しているため、タイマー運転の開始時に、圧縮機１１の吐出圧力が所望の圧力になるまでの時間を短くすることができる。そのため、床暖房パネル４の温度の立ち上がりを速くすることができる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る暖房装置１０１について説明する。なお、前記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。本実施形態の暖房装置１０１は、制御部の構成が上記第１実施形態の制御部６０と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同じである。

暖房装置１０１では、上記第１実施形態と同様に、タイマー運転が設定された床暖房パネル４は、非予約時間帯に非予約時間帯暖房運転が行われるようになっている。
本実施形態の非予約時間帯暖房運転は、タイマー運転が設定された床暖房パネル４が設置されている室内の温度が、所定の制限温度Ｄを超えないように制御する暖房運転である。
制限温度Ｄは、タイマー運転終了時の室内温度を超えないように設定される。本実施形態では、制限温度Ｄは予め設定されている。制限温度Ｄは例えば５〜１２℃の範囲内の温度である。

図４に示すように、暖房装置１０１の制御部１６０は、記憶部１６１と、運転切換部６２と、目標温度決定部１６３と、熱動弁制御部６４と、循環ポンプ制御部１６５と、膨張弁制御部１６６と、圧縮機制御部１６７とを備えている。

記憶部１６１には、設定温度や、制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要なデータテーブルなどが記憶されている。さらに、記憶部１６１には、制限温度Ｄが記憶されている。

目標温度決定部１６３は、暖房ユニット３における温調水の目標温度を決定する。具体的には、戻り温水の目標温度を決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、通常暖房運転状態の場合には、タイマー設定された床暖房パネル４の設定温度（Ａ１〜Ａ９のいずれか）に基づいて、戻り温水の目標温度をＣ１〜Ｃ９のいずれかに決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、非予約時間帯暖房運転状態の場合には、例えばタイマー運転終了時の設定に基づいて、戻り温水の目標温度を決定する。

循環ポンプ制御部１６５、膨張弁制御部１６６、および圧縮機制御部１６７は、上記第１実施形態と同様に、暖房ユニット３に設けられた戻り温度センサ３６で検出される戻り温水温度Ｔｗが、目標温度決定部１６３で決定された戻り温水の目標温度に一致する（近づく）ように制御を行う。このとき、循環ポンプ制御部１６５、膨張弁制御部１６６、および圧縮機制御部１６７は、タイマー設定された床暖房パネル４が非予約時間帯暖房運転状態の場合には、室内温度が制限温度Ｄを超えないように、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３、および圧縮機１１をそれぞれ制御する。

＜暖房装置１０１の動作＞
本実施形態の暖房装置１０１の動作は、図５に示すように、室内温度Ｔｒが制限温度Ｄを超えないように、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３および圧縮機１１が制御されて、非予約時間帯暖房運転が行われる以外は、上記第１実施形態と同様である。

＜暖房装置１０１の特徴＞
本実施形態の暖房装置１０１では、上記第１実施形態と同様に、圧縮機１１の信頼性を向上できると共に、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。その他、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態に係る暖房装置２０１について説明する。なお、前記第１または第２実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。本実施形態の暖房装置２０１は、制御部の構成が上記第１実施形態の制御部６０と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同じである。

暖房装置２０１では、上記第１実施形態と同様に、タイマー運転が設定された床暖房パネル４は、非予約時間帯に非予約時間帯暖房運転が行われるようになっている。
本実施形態の非予約時間帯暖房運転は、圧縮機１１の周波数が、所定の制限周波数Ｅを超えないように制御する暖房運転である。

本実施形態では、制限周波数Ｅは予め設定されている。制限周波数Ｅは、タイマー運転終了時の圧縮機１１の周波数を超えないように設定される。圧縮機１１の最低周波数を、圧縮機１１を駆動可能な最低の周波数とした場合に、制限周波数Ｅは、圧縮機１１の最低周波数の例えば１倍〜２倍の範囲内で設定される。

図６に示すように、暖房装置２０１の制御部２６０は、記憶部２６１と、運転切換部６２と、目標温度決定部２６３と、熱動弁制御部６４と、循環ポンプ制御部６５と、膨張弁制御部６６と、圧縮機制御部２６７とを備えている。

記憶部２６１には、設定温度や、制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要なデータテーブルなどが記憶されている。さらに、記憶部２６１には、制限周波数Ｅが記憶されている。

目標温度決定部２６３は、通常暖房運転を行うときに、暖房ユニット３における温調水の目標温度を決定する。具体的には、戻り温水の目標温度を決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、通常暖房運転状態の場合には、タイマー設定された床暖房パネル４の設定温度（Ａ１〜Ａ９のいずれか）に基づいて、戻り温水の目標温度をＣ１〜Ｃ９のいずれかに決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、非予約時間帯暖房運転状態の場合には、例えばタイマー運転終了時の設定に基づいて、戻り温水の目標温度を決定する。

循環ポンプ制御部２６５、膨張弁制御部２６６、および圧縮機制御部２６７は、上記第１実施形態と同様に、暖房ユニット３に設けられた戻り温度センサ３６で検出される戻り温水温度Ｔｗが、目標温度決定部２６３で決定された戻り温水の目標温度に一致する（近づく）ように制御を行う。このとき、本実施形態の圧縮機制御部２６７は、タイマー設定された床暖房パネル４が非予約時間帯暖房運転状態の場合には、圧縮機１１の周波数が、制限周波数Ｅを超えないように制御する。

＜暖房装置２０１の動作＞
本実施形態の暖房装置２０１の動作は、図７に示すように、圧縮機１１の周波数が制限周波数Ｅを超えないように非予約時間帯暖房運転が行われる以外は、上記第１実施形態と同様である。

＜暖房装置２０１の特徴＞
本実施形態の暖房装置２０１では、上記第１実施形態と同様に、圧縮機１１の信頼性を向上できると共に、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。その他、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態に係る暖房装置３０１について説明する。なお、前記第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。本実施形態の暖房装置３０１は、制御部の構成が上記第１実施形態の制御部６０と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同じである。

暖房装置３０１では、上記第１実施形態と同様に、タイマー運転が設定された床暖房パネル４は、非予約時間帯に非予約時間帯暖房運転が行われるようになっている。
本実施形態の非予約時間帯暖房運転は、暖房装置３０１の消費電力が、所定の制限値Ｆを超えないように制御する暖房運転である。

本実施形態では、制限値Ｆは予め設定されている。制限値Ｆは、タイマー運転終了時の暖房装置３０１の消費電力を超えないように設定される。制限値Ｆは、例えば圧縮機１１が最低周波数で駆動された場合における消費電力（最低消費電力）を考慮して、最低消費電力の例えば１倍〜２倍の範囲内に設定される。

図８に示すように、暖房装置３０１の制御部３６０は、記憶部３６１と、運転切換部６２と、目標温度決定部３６３と、熱動弁制御部６４と、循環ポンプ制御部３６５と、膨張弁制御部３６６と、圧縮機制御部３６７と、暖房装置３０１の消費電力を検出する消費電力検出部３６８とを備えている。

記憶部３６１には、設定温度や、制御プログラムや、制御プログラムの実行に必要なデータテーブルなどが記憶されている。さらに、記憶部３６１には、制限値Ｆが記憶されている。

目標温度決定部３６３は、暖房ユニット３における温調水の目標温度を決定する。具体的には、戻り温水の目標温度を決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、通常暖房運転状態の場合には、タイマー設定された床暖房パネル４の設定温度（Ａ１〜Ａ９のいずれか）に基づいて、戻り温水の目標温度をＣ１〜Ｃ９のいずれかに決定する。
タイマー設定された床暖房パネル４が、非予約時間帯暖房運転状態の場合には、例えばタイマー運転終了時の設定に基づいて、戻り温水の目標温度を決定する。

循環ポンプ制御部３６５、膨張弁制御部３６６、および圧縮機制御部３６７は、上記第１実施形態と同様に、暖房ユニット３に設けられた戻り温度センサ３６で検出される戻り温水温度Ｔｗが、目標温度決定部３６３で決定された戻り温水の目標温度に一致する（近づく）ように制御を行う。このとき、循環ポンプ制御部３６５、膨張弁制御部３６６、および圧縮機制御部３６７は、タイマー設定された床暖房パネル４が非予約時間帯暖房運転状態の場合には、消費電力検出部３６８で検出された暖房装置３０１の消費電力が、制限値Ｆを超えないように、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３、および圧縮機１１をそれぞれ制御する。

＜暖房装置３０１の動作＞
本実施形態の暖房装置３０１の動作は、図９に示すように、循環ポンプ３３、電動膨張弁１３および圧縮機１１が、暖房装置３０１の消費電力が制限値Ｆを超えないように、非予約時間帯暖房運転が行われる以外は、上記第１実施形態と同様である。

＜暖房装置３０１の特徴＞
本実施形態の暖房装置３０１では、上記第１実施形態と同様に、圧縮機１１の信頼性を向上できると共に、非予約時間帯暖房運転時における消費電力を抑えることができる。その他、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

上記第１〜第４実施形態では、暖房装置１の２つの床暖房パネル４の一方についてタイマー運転が設定され、他方の床暖房パネル４については暖房運転が行われない場合について説明したが、第１実施形態のリモコン５の説明で述べた通り、２つの床暖房パネル４に対してそれぞれタイマー運転を設定（予約時間帯を予約）することが可能である。この場合、非予約時間帯は、２つの床暖房パネル４のいずれに対しても予約時間帯が予約されない時間帯である。例えば、床暖房パネル４Ａについて１８時から２２時のタイマー運転が設定され、床暖房パネル４Ｂについて６時から１０時のタイマー運転が設定された場合には、２２時から６時、および１０時から１８時の時間帯が、それぞれ、非予約時間帯となる。非予約時間帯においては、上記第１〜第４実施形態と同様の非予約時間帯暖房運転が行われる。

以上、本発明の第１〜第４実施形態について説明したが、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、上記した実施形態の説明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および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記第３実施形態の暖房装置３０１では、非予約時間帯暖房運転は消費電力に基づいて制御しているが、消費電力に代えて、暖房装置３０１に供給される電流値に基づいて制御してもよい。つまり、電流値が所定の制限値Ｇを超えないように制御してもよい。制限値Ｇは、タイマー運転終了時の暖房装置３０１に供給される電流値を超えないように設定される。制限値Ｇは、例えば圧縮機１１が最低周波数で駆動された場合における電流値（最低電流値）を考慮して、最低電流値の例えば１倍〜２倍の範囲内に設定される。

上記第１〜第４実施形態およびその変更例では、非予約時間帯暖房運転における床暖房パネル４の制限温度Ｂ、室内温度の制限温度Ｄ、圧縮機の制限周波数Ｅ、消費電力の制限値Ｆ、電流値の制限値Ｇ（これらをまとめて閾値とする）は、予め設定されているが、変更可能であってもよい。例えば、記憶部６１に複数の閾値が記憶されており、リモコン５によって複数の閾値の中から選択できるようになっていてもよい。
第１実施形態の場合、直前のタイマー運転終了時の設定温度よりも所定温度だけ低い温度を、制限温度Ｂに設定するようになっていてもよい。第２実施形態の場合、直前のタイマー運転終了時の室内温度よりも所定温度だけ低い温度を、制限温度Ｄに設定するようになっていてもよい。第３実施形態の場合、直前のタイマー運転終了時の圧縮機の周波数よりも所定値だけ低い周波数を、制限周波数Ｅに設定するようになっていてもよい。第４実施形態の場合、直前のタイマー運転終了時の消費電力よりも所定値だけ低い消費電力を、制限値Ｆに設定するようになっていてもよい。第４実施形態の変形例の場合、直前のタイマー運転終了時の電流値よりも所定値だけ低い電流値を、制限値Ｇに設定するようになっていてもよい。

上記第１実施形態の非予約時間帯暖房運転は、床暖房パネル４の温度に上限を設けて制御しているが、上限と下限を設けて制御してもよい。即ち、床暖房パネル４の温度が、所定の下限温度以上で、且つ、制限温度Ｂを超えないように制御してもよい。下限温度は予め所定の値に設定されていてもよく、リモコン５によって変更可能であってもよく、制御部によって外気温度等に応じて変更されるようになっていてもよい。

上記第２実施形態の非予約時間帯暖房運転は、室内温度に上限を設けて制御しているが、上限と下限を設けて制御してもよい。即ち、室内温度が、所定の下限温度以上で、且つ、制限温度Ｄを超えないように制御してもよい。下限温度は予め所定の値に設定されていてもよく、リモコン５によって変更可能であってもよく、制御部によって外気温度等に応じて変更されるようになっていてもよい。

また、上記第３実施形態の非予約時間帯暖房運転における圧縮機の周波数の制御についても同様に、上限（制限周波数Ｅ）だけでなく、下限を設けてもよい。下限値は、最低周波数以上の値とする。

また、上記第４実施形態における消費電力に基づく制御についても同様に、上限（制限値Ｆ）だけでなく、下限を設けてもよい。下限値は、圧縮機１１が最低周波数で駆動されたときの最低消費電力以上の値とする。第４実施形態の変更例の電流値に基づく制御についても同様に、下限を設けてもよい。

循環ポンプ制御部６５、１６５、２６５、３６５は、タイマー設定された床暖房パネル４が非予約時間帯暖房運転状態の場合には、循環ポンプ３３の回転数が常に最低回転数になるように制御してもよい。これにより、消費電力を抑えることができる。

上記第１〜第４実施形態では、制御部は、暖房ユニット３の戻り管４２を流れる戻り温水の目標温度を決定し、戻り温度センサ３６で検出される戻り温水温度Ｔｗが目標温度になるように制御（戻り水温制御）を行っているが、往き管４１を流れる往き温水の目標温度を決定し、往き温度センサ３５で検出される戻り温水温度がこの目標温度になるように制御（往き水温制御）を行ってもよい。

上記第１〜第４実施形態では、熱動弁３４は、オンオフ制御される開閉弁であるが、この熱動弁３４に代えて、開度を全開と全閉の間の複数位置に調整できる開閉弁を使用し、開度を制御することで、床暖房パネル４に供給される温水の流量を調整してもよい。

上記第１〜第４実施形態の暖房装置では、１つの暖房ユニット３に対して、床暖房パネル４が２つ接続されているが、１つだけ接続されていてもよい。また、３つ以上の床暖房パネル４が接続されていてもよい。

上記第１〜第４実施形態の暖房装置では、１つの室外機（ヒートポンプユニット）２に対して、暖房ユニット３が１つだけ接続されているが、２つ以上の暖房ユニット３が接続されていてもよい。また、１つの室外機２に対して、１つまたは複数の暖房ユニット３と、１つまたは複数の空気調和機が接続されていてもよい。空気調和機は、空気熱交換器とファンとを備え、暖房運転と冷房運転の両方を行う装置である。冷房運転を行う場合には、暖房ユニット３に供給する冷媒量を調整するための電動膨張弁１３を閉じた状態で、四路切換弁１４を図１中破線で示す状態に切り換える。

本発明を利用すれば、圧縮機の信頼性を向上させることができる。

１暖房装置
２室外機（ヒートポンプユニット）
３暖房ユニット
４床暖房パネル（暖房端末）
５リモコン（予約手段、決定手段）
１１圧縮機
３３循環ポンプ
６０制御部（制御手段）

Claims

圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、
通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、
前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における前記暖房端末の目標温度よりも低い目標温度に基づく非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする暖房装置。
前記非予約時間帯暖房運転時の複数の目標温度を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の目標温度のいずれかを決定する決定手段とを有し、
前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記決定手段で決定された目標温度に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、
通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、
前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、前記暖房端末が設置される室内温度が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における室内温度を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする暖房装置。
前記非予約時間帯暖房運転時の室内温度についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、
前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記暖房端末が設置される室内温度が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする請求項３に記載の暖房装置。
圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、
通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、
前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、前記圧縮機の周波数が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における周波数を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする暖房装置。
前記非予約時間帯暖房運転時の前記圧縮機の周波数についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、
前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、前記圧縮機の周波数が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする請求項５に記載の暖房装置。
圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、
通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、
前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、暖房運転による消費電力が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における消費電力を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする暖房装置。
前記非予約時間帯暖房運転運転時の消費電力についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、
前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、暖房運転による消費電力が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする請求項７に記載の暖房装置。
圧縮機を有するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに接続され且つ温調水の温度を調整する暖房ユニットと、前記暖房ユニットから温調水が供給される暖房端末とを備えた暖房装置であって、
通常暖房運転が自動的に行われる複数の予約時間帯を予約する予約手段と、
前記ヒートポンプユニット及び前記暖房ユニットを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記予約手段で予約された複数の予約時間帯以外の非予約時間帯において、暖房運転時の電流値が、当該非予約時間帯の直前の予約時間帯の通常暖房運転終了時における電流値を超えない非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする暖房装置。
前記非予約時間帯暖房運転運転時の電流値についての複数の制限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記複数の制限値のいずれかを決定する決定手段とを有し、
前記制御手段は、前記非予約時間帯暖房運転時に、暖房運転時の電流値が、前記決定手段で決定された制限値を超えないように制御することを特徴とする請求項９に記載の暖房装置。
前記制御手段は、前記暖房ユニットに含まれる循環ポンプの回転数が、常に最低回転数になるように非予約時間帯暖房運転を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の暖房装置。