JP2017083108A - 暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプを熱源として備える暖房システムにおいて、熱媒を適切に加熱することができる技術を提供する。
【解決手段】制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈからデューティ制御信号を受信する場合において、（ａ）デューティ制御信号に含まれるオン時間が９分以上である場合には、単位期間内においてオン時間の間、動作中の暖房端末Ｈに対応する熱動弁を開状態として、ヒートポンプ５０を動作させ、（ｂ）オン時間が９分未満の場合には、ヒートポンプ５０の目標出湯温度を低温に設定し、単位期間の間、動作中の暖房端末Ｈに対応する熱動弁を開状態に維持して、ヒートポンプ５０を動作させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、暖房システムに関する。

特許文献１には、熱媒からの放熱により暖房する暖房端末と、熱媒を加熱するガス熱源機と、暖房端末とガス熱源機との間で熱媒を循環させる熱媒循環路と、制御手段とを備える暖房システムが開示されている。制御手段は、暖房端末を低負荷運転させる場合に、ガス熱源機をオンオフ制御することによってガス熱源機の加熱量を制御し、熱媒循環路を流れる熱媒の温度を制御する。これにより、暖房端末を低負荷運転させる場合においても熱媒の温度を安定化させ、使用者に不快感を与えることの抑制を図っている。

特開２０１２−４７３５６号公報

特許文献１のような暖房システムにおいて、熱媒を加熱する熱源として、ガス熱源機よりもＣＯＰ（Coefficient Of Performance）が優れているヒートポンプを用いることが考えられる。しかしながら、ヒートポンプはガス熱源機に比べて加熱の立ち上がりに時間がかかるため、暖房端末が低負荷運転を行う場合に、ヒートポンプのオンオフ制御を行うと、熱媒を十分に加熱できないおそれがある。

本明細書では、ヒートポンプを熱源として備える暖房システムにおいて、熱媒を適切に加熱することができる技術を提供する。

本明細書が開示する暖房システムは、熱媒からの放熱により暖房する第１の暖房端末と、熱媒を加熱するヒートポンプと、第１の暖房端末とヒートポンプとの間で熱媒を循環させる熱媒循環路と、熱媒循環路に設けられており、第１の暖房端末に熱媒が供給される開状態と第１の暖房端末に熱媒が供給されない閉状態とを切り替える第１の熱動弁と、制御手段と、を備える。第１の暖房端末は、利用者によって設定された第１の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、所定の単位期間内において第１の熱動弁を開状態とすべき期間を示す第１の開期間情報を制御手段に送信する。制御手段は、第１の暖房端末から第１の開期間情報を受信する場合において、（ａ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上である第１の場合には、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させ、（ｂ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短い第２の場合には、ヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度を、第１の場合におけるヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度よりも低温に設定し、単位期間の間第１の熱動弁を開状態に維持して、ヒートポンプを動作させる。

上記の暖房システムでは、第１の熱動弁が閉状態である間は、熱媒循環路内を熱媒が循環しないため、仮にヒートポンプを動作させた場合でも、ヒートポンプの冷媒（即ち、熱媒循環路内を循環する熱媒と熱交換を行うことによって熱媒を加熱するための冷媒）の温度が所定の上限値よりも高くなり、結果的にヒートポンプも動作を停止する。

上記の暖房システムにおいて、第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上である第１の場合は、第１の暖房端末が比較的高負荷の運転を行う場合である。そのような第１の場合において、上記の暖房システムは、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させる。即ち、第１の場合においては、第１の開期間情報が示す期間が比較的長いため、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態とし、それ以外の期間の間第１の熱動弁を閉状態とする（即ち、その間ヒートポンプの動作が停止する）場合であっても、比較的長い期間ヒートポンプを連続運転させることができ、ヒートポンプの加熱の立ち上がり時間が熱媒の加熱効率に与える影響が少なく済む。そのため、第１の暖房端末が高負荷運転を行う場合において、適切に熱媒を加熱することができる。

一方、上記の暖房システムにおいて、第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短い第２の場合は、第１の暖房端末が比較的低負荷の運転を行う場合である。そのような第２の場合において、上記の暖房システムは、ヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度を、第１の場合におけるヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度よりも低温に設定し、単位期間の間第１の熱動弁を開状態に維持して、ヒートポンプを動作させる。そのため、第１の暖房端末が低負荷運転を行う場合において、ヒートポンプを所定の単位期間の間連続して動作させながら、第１の暖房端末に第１の暖房設定温度で暖房を行わせることができる。ヒートポンプを短い期間の間だけ動作させ、それ以外の期間の間停止させる必要がないため、ヒートポンプの加熱の立ち上がり時間が熱媒の加熱効率に影響を与えることもない。そのため、第１の暖房端末が低負荷運転を行う場合においても、十分に熱媒を加熱することができる。

従って、上記の暖房システムによると、第１の暖房端末の負荷が高い場合と低い場合のどちらの場合も、熱媒を適切に加熱することができる。

給湯暖房システム２の構成を模式的に示す図。 給湯暖房システム２が実行する暖房運転のフローチャート。 ヒートポンプ動作制御のフローチャート。 バーナ動作制御のフローチャート。 ヒートポンプ単独連続運転制御のフローチャート。 第１のヒートポンプ単独連続運転におけるオン時間と目標温度の対応表。 第２のヒートポンプ単独連続運転におけるオン時間と各熱動弁の開閉状態の対応表。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）暖房システムは、熱媒を加熱するガス熱源機をさらに備えることが好ましい。熱媒循環路は、第１の暖房端末とヒートポンプとガス熱源機との間で熱媒を循環させることが好ましい。

この構成によると、ガス熱源機によっても熱媒を加熱することができる。従って、例えば、ヒートポンプ単独での加熱では暖房に必要な熱を賄えない場合に、ガス加熱機を補助熱源として熱媒を加熱することができる。

（特徴２）制御手段は、ヒートポンプを動作させることによって、ヒートポンプが、第１の暖房端末が第１の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱を熱媒に与えられる場合には、ガス熱源機を動作させないことが好ましい。

この構成によると、ガス熱源機よりもＣＯＰが優れているヒートポンプを優先的に動作させることができるため、熱媒を効率良く加熱することができる。

（特徴３）暖房システムは、熱媒からの放熱により暖房するとともに、第１の暖房端末と並列に熱媒循環路に設けられている第２の暖房端末と、第２の暖房端末に熱媒が供給される開状態と第２の暖房端末に熱媒が供給されない閉状態とを切り替える第２の熱動弁と、をさらに備えることが好ましい。第２の暖房端末は、利用者によって設定された第２の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、単位期間内において第２の熱動弁を開状態とすべき期間を示す第２の開期間情報を制御手段に送信することが好ましい。制御手段は、第１の暖房端末から第１の開期間情報を受信するとともに第２の暖房端末から第２の開期間情報を受信する場合において、（Ａ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上であることと、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値以上であること、のうちの少なくとも一方が成立する第３の場合には、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態とし、単位期間内において第２の開期間情報が示す期間の間第２の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させ、（Ｂ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短く、かつ、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値より短い第４の場合には、単位期間のうちの予め定められた第１の期間の間第１の熱動弁を開くとともに、単位期間のうちの予め定められた第２の期間の間第２の熱動弁を開いて、ヒートポンプを動作させ、第１の期間と第２の期間の間とは少なくとも一部が重複していることが好ましい。

上記の暖房システムでは、第１の熱動弁と第２の熱動弁とがともに閉状態である間は、仮にヒートポンプを動作させた場合でも、熱媒循環路内を熱媒が循環しないため、ヒートポンプの冷媒の温度が所定の上限値よりも高くなり、結果的にヒートポンプも動作を停止する。

上記の暖房システムにおいて、第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上であることと、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値以上であること、のうちの少なくとも一方が成立する第３の場合は、第１の暖房端末と第２の暖房端末とのうちの少なくとも一方が比較的高負荷の運転を行う場合である。そのような第３の場合において、上記の暖房システムは、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態とし、単位期間内において第２の開期間情報が示す期間の間第２の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させる。即ち、第３の場合においては、第１の開期間情報が示す期間と、第２の開期間情報が示す期間とのうちの少なくとも一方が比較的長いため、単位期間内において、第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態とし、それ以外の期間の間第１の熱動弁を閉状態とし、第２の開期間情報が示す期間の間第２の熱動弁を開状態とし、それ以外の期間の間第２の熱動弁を閉状態としても、比較的長い期間ヒートポンプを連続運転させることができ、ヒートポンプの加熱の立ち上がり時間が熱媒の加熱効率に与える影響が少なく済む。そのため、適切に熱媒を加熱することができる。

一方、上記の暖房システムにおいて、第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短く、かつ、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値より短い第４の場合は、第１の暖房端末及び第２の暖房端末がともに比較的低負荷の暖房運転を行う場合である。そのような第４の場合において、上記の暖房システムは、単位期間のうちの予め定められた第１の期間の間第１の熱動弁を開くとともに、単位期間のうちの予め定められた第２の期間の間第２の熱動弁を開いて、ヒートポンプを動作させる。また、第１の期間の間と第２の期間の間とは少なくとも一部が重複している。そのため、第１の熱動弁と第２の熱動弁とが同時に閉状態になる（即ち、ヒートポンプが停止する）ことがない。ヒートポンプを短い期間の間だけ動作させ、それ以外の期間の間停止させる必要がないため、ヒートポンプの加熱の立ち上がり時間が熱媒の加熱効率に影響を与えることもない。そのため、第１の暖房端末及び第２の暖房端末がともに低負荷運転を行う場合においても、十分に熱媒を加熱することができる。

（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る給湯暖房システム２は、給湯系統１０４と、ヒートポンプ系統１０６と、暖房系統１０８と、制御装置１００とを備えている。

ヒートポンプ系統１０６は、ヒートポンプ５０と、三流体熱交換器５８とを備える。ヒートポンプ５０は、冷媒（例えば、フロンガスＲ４１０Ａ等）を循環させるための冷媒循環路５２と、熱交換器（蒸発器）５４と、ファン５６と、圧縮機６２と、膨張弁６０とを備えている。冷媒循環路５２は、三流体熱交換器５８内を通過している。また、熱交換器５４と、圧縮機６２と、膨張弁６０とは、冷媒循環路５２内に設置されている。上記の構成を備えるヒートポンプ５０の動作について説明する。圧縮機６２が動作することにより、冷媒循環路５２内の冷媒は、圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気相状態になる。圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気相状態となった冷媒は、三流体熱交換器５８に送り込まれ、熱回収路８８内の水、及び、タンク水循環路２０内の水と熱交換によって冷却されて凝縮し、液相状態となる。三流体熱交換器５８で冷却されて液相状態となった冷媒は、膨張弁６０に送られ、膨張弁６０で減圧されて低温低圧の液相状態となる。低温低圧の液相状態の冷媒は、熱交換器５４において、ファン５６で送風される外気との熱交換によって加熱されて蒸発し、気相状態となる。気相状態となった冷媒は、圧縮機６２に戻されて再び加圧される。従って、ヒートポンプ５０を動作させることにより、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内に高温高圧の冷媒を送り込むことができるようになる。

給湯系統１０４は、タンク１０と、タンク水循環路２０と、水道水導入路２４と、供給路３６と、バーナ加熱装置８１を備える。

タンク１０は、ヒートポンプ５０によって加熱された温水を貯える。タンク１０は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク１０内には満水まで水が貯留されている。タンク１０には、サーミスタ１２、１４、１６、１８がタンク１０の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ１２、１４、１６、１８は、その取付位置の水の温度を測定する。

タンク水循環路２０は、上流端がタンク１０の下部に接続されており、下流端がタンク１０の上部に接続されている。タンク水循環路２０には、循環ポンプ２２が介装されている。循環ポンプ２２は、タンク水循環路２０内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、上述したように、タンク水循環路２０は、三流体熱交換器５８を通過している。そのため、ヒートポンプ５０を動作させると、タンク水循環路２０内の水が三流体熱交換器５８で加熱される。従って、循環ポンプ２２とヒートポンプ５０を動作させると、タンク１０の下部の水が三流体熱交換器５８に送られて加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。タンク水循環路２０は、タンク１０に蓄熱するための水路である。

水道水導入路２４は、上流端が水道水供給源３２に接続されている。水道水導入路２４の下流側は、第１導入路２４ａと第２導入路２４ｂに分岐している。第１導入路２４ａの下流端は、タンク１０の下部に接続されている。第２導入路２４ｂの下流端は、供給路３６の途中に接続されている。接続部には、第１導入路２４ａ（即ち供給路３６）を流れる水の流量と第２導入路２４ｂを流れる水の流量の比率を調整する混合弁３６ａが配置されている。第１導入路２４ａには、逆止弁２６が介装されている。第２導入路２４ｂには、逆止弁２８と水量センサ３０が介装されている。水量センサ３０は、第２導入路２４ｂ内を流れる水道水の流量を検出する。

供給路３６は、上流端がタンク１０の上部に接続されている。上述したように、供給路３６の途中には、水道水導入路２４の第２導入路２４ｂが接続されている。第２導入路２４ｂとの接続部より上流側の供給路３６には、水量センサ３４が介装されている。水量センサ３４は、タンク１０から供給路３６内に流入する水の流量を検出する。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の供給路３６には、バーナ加熱装置８１が介装されている。バーナ加熱装置８１は、供給路３６内の水を加熱する。供給路３６の下流端は給湯栓３８に接続されている。供給路３６には、バーナ加熱装置８１をバイパスする流路であるバイパス路３６ｂが設けられている。また、バイパス路３６ｂには、バイパス路３６ｂの開度を調整するためのバイパス制御弁３６ｃが介装されている。

暖房系統１０８は、シスターン７０と、暖房用水循環路７１と、バーナ加熱装置８２と、６個の暖房端末Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６と、６個の熱動弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６とを備えている。以下では、暖房端末Ｈ１〜Ｈ６を区別せずに単に暖房端末Ｈと呼び、熱動弁Ｖ１〜Ｖ６を区別せずに単に熱動弁Ｖと呼ぶ場合がある。暖房用水循環路７１は、暖房往路７２と、暖房復路８４と、調整弁９０と、熱回収路８８と、バイパス路９４と、循環流路９６と、を備えている。暖房用水循環路７１は、シスターン７０内の水を循環させるための水路である。暖房用水循環路７１内の水は、バーナ加熱装置８２、三流体熱交換器５８によって加熱される。

シスターン７０は、上部が開放されている容器であり、内部に熱媒である水を貯留している。シスターン７０には、循環流路９６の下流端と、暖房往路７２の上流端とが接続されている。シスターン７０内には、循環流路９６から水が流入する。シスターン７０内の水は、暖房往路７２に導入される。

暖房往路７２は、上流端がシスターン７０に接続され、下流端が６本に分岐して各熱動弁Ｖ１〜Ｖ６を介して各暖房端末Ｈ１〜Ｈ６の往き口に接続されている。暖房往路７２には、循環ポンプ７４が介装されている。循環ポンプ７４は、暖房往路７２内の水を下流側に送り出すポンプである。動作中の暖房端末Ｈの数に応じて、暖房用水循環路７１内を循環する水の流量が変化する。即ち、循環ポンプ７４の単位時間当たりの回転数が一定であっても、動作中の暖房端末Ｈの数が増加すると、暖房往路７２の抵抗が減少して、暖房用水循環路７１内を循環する水の流量が増加する。動作中の暖房端末Ｈの数が多くなるほど、暖房用水循環路７１内を循環する水の流量が増加する。暖房端末Ｈ１〜Ｈ６及び熱動弁Ｖ１〜Ｖ６より上流側の暖房往路７２には、バーナ加熱装置８２が介装されている。バーナ加熱装置８２は、暖房往路７２内の水を加熱する。バーナ加熱装置８２は、ヒートポンプ５０よりも、暖房用水循環路７１内を循環する水を加熱する能力が高い。言い換えると、バーナ加熱装置８２は、ヒートポンプ５０よりも、単位時間当りの加熱量が大きい。バーナ加熱装置８２で加熱された水は、暖房端末Ｈに供給される。また、暖房往路７２のバーナ加熱装置８２の下流側には、サーミスタ７８が介装されている。サーミスタ７８は、バーナ加熱装置８２を通過した後の暖房往路７２内の水の温度を測定する。

暖房端末Ｈ１〜Ｈ６は、それぞれ、暖房往路７２から供給される水の熱を放熱することによって、居室を暖房する端末である。また、熱動弁Ｖ１〜Ｖ６は、それぞれ、暖房端末Ｈ１〜Ｈ６に対応する暖房往路７２の分岐位置に設けられている。各暖房端末Ｈ１〜Ｈ６及び各熱動弁Ｖ１〜Ｖ６は、いずれも、互いに並列に配置されている。各熱動弁Ｖ１〜Ｖ６は、対応する暖房端末Ｈ１〜Ｈ６に熱媒が供給される開状態と、対応する暖房端末Ｈ１〜Ｈ６に熱媒が供給されない閉状態とを切り替える。例えば、熱動弁Ｖ１が開状態の間、暖房端末Ｈ１には、暖房往路７２から水が供給される。一方、熱動弁Ｖ１が閉状態の間、暖房端末Ｈ１には、暖房往路７２から水が供給されない。また、全ての熱動弁Ｖ１〜Ｖ６が閉状態の間は、暖房用水循環路７１内の水は循環しない。暖房往路７２から供給される水は、暖房端末Ｈにおいて暖房に利用されると、熱を奪われ、比較的低温の水となる。暖房に利用された後の比較的低温の水は、暖房復路８４に導入される。

本実施例では、各暖房端末Ｈ１〜Ｈ６は、利用者によって動作指示が入力されることにより、動作を開始する。この際、利用者は、暖房端末Ｈ１〜Ｈ６による暖房設定温度を併せて設定する。暖房端末Ｈ１〜Ｈ６は、利用者によって動作指示が入力されると、利用者によって設定された暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、所定の単位期間内において当該暖房端末Ｈ１〜Ｈ６に対応する熱動弁Ｖ１〜Ｖ６を開状態とすべき期間（以下では「オン時間」と呼ぶ場合がある）と、閉状態とすべき期間（以下では「オフ時間」と呼ぶ場合がある）と、を示す情報を含むデューティ制御信号を所定期間毎に制御装置１００に送信する。本実施例では、上記の所定期間は２０分である。例えば、暖房端末Ｈ１に動作指示が入力される場合、暖房端末Ｈ１は、２０分ごとに、利用者によって設定された暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、オン時間とオフ時間とを特定し、それらを示す情報を含むデューティ制御信号を制御装置１００に送信する。この例において、暖房端末Ｈ１が特定するオン時間が長い（即ち、熱動弁Ｖ１を開状態とすべき期間が長い）ほど、暖房端末Ｈ１がより多くの熱を必要とする（即ち、暖房端末Ｈ１の負荷が高い）ことを意味する。反対に、暖房端末Ｈ１が特定するオン時間が短い（即ち、熱動弁Ｖ１を開状態とすべき期間が短い）ほど、暖房端末Ｈ１が少ない熱を必要とする（即ち、暖房端末Ｈ１の負荷が低い）ことを意味する。なお、動作中の各暖房端末Ｈ１〜Ｈ６は、利用者によって停止指示が入力されることにより、動作を停止する。

暖房復路８４は、上流端が６本に分岐して各暖房端末Ｈ１〜Ｈ６の戻り口に接続され、下流端がバイパス路９４の上流端及び熱回収路８８の上流端に接続されている。暖房復路８４には、サーミスタ８６が介装されている。サーミスタ８６は、暖房復路８４内の水の温度（即ち、三流体熱交換器５８に送り込まれる水の温度）を測定する。

熱回収路８８は、上流端がバイパス路９４の上流端及び暖房復路８４の下流端に接続され、下流端がバイパス路９４の下流端及び循環流路９６の上流端に接続されている。熱回収路８８は、三流体熱交換器５８を通過している。そのため、ヒートポンプ５０を動作させると、熱回収路８８内の水が三流体熱交換器５８で加熱される。熱回収路８８の三流体熱交換器５８の下流側には、サーミスタ９２が介装されている。サーミスタ９２は、三流体熱交換器５８を通過した後の熱回収路８８内の水の温度を測定する。

バイパス路９４は、上流端が暖房復路８４の下流端及び熱回収路８８の上流端に接続され、下流端が熱回収路８８の下流端及び循環流路９６の上流端に接続されている。即ち、バイパス路９４は、三流体熱交換器５８の上流側と下流側とをバイパスする。

調整弁９０は、暖房復路８４の下流端と、熱回収路８８の上流端と、バイパス路９４の上流端との接続部分に取り付けられている。調整弁９０は、その開度を変化させることによって、熱回収路８８を通過する水の流量（三流体熱交換器５８を通過する水の流量）と、バイパス路９４を通過する水の流量との割合を変化させることができる。本実施例の調整弁９０には、例えば三方弁が用いられる。調整弁９０は、動作する暖房端末Ｈの数に応じて開度を変化させることができる。本実施例では、調整弁９０は、動作する暖房端末Ｈの数が多くなる程、バイパス路９４を通過する水の流量の割合が高くなるように、開度を変化させる。

循環流路９６は、上流端が熱回収路８８の下流端及びバイパス路９４の下流端に接続され、下流端がシスターン７０に接続されている。循環流路９６には、サーミスタ９８が介装されている。サーミスタ９８は、循環流路９６内の水の温度を測定する。

制御装置１００は、給湯系統１０４、ヒートポンプ系統１０６、及び、暖房系統１０８と電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。

（給湯暖房システムの動作）
次いで、本実施例の給湯暖房システム２の動作について説明する。給湯暖房システム２は、蓄熱運転、給湯運転、暖房運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。

（蓄熱運転）
蓄熱運転は、ヒートポンプ５０で生成した熱により、タンク１０内の水を加熱する運転である。制御装置１００によって蓄熱運転の実行が指示されると、ヒートポンプ５０が動作を開始するとともに、循環ポンプ２２が回転する。

ヒートポンプ５０が動作することにより、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内に高温高圧の気相状態の冷媒が送り込まれる。また、循環ポンプ２２が回転すると、タンク水循環路２０内をタンク１０内の水が循環する。即ち、タンク１０の下部に存在する水がタンク水循環路２０内に導入され、導入された水が三流体熱交換器５８を通過する際に、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。これにより、タンク１０に高温の水が貯められる。タンク１０の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。

（給湯運転）
給湯運転は、タンク１０内の水を給湯栓３８に供給する運転である。給湯運転は、上記の蓄熱運転中にも実行することができる。給湯栓３８が開かれると、制御装置１００は、混合弁３６ａを開く。すると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の温水が、供給路３６を介して給湯栓３８に供給される。

制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度（即ち、サーミスタ１２の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁３６ａを調整して、第２導入路２４ｂから供給路３６に水道水を導入する。従って、タンク１０から供給された水と第２導入路２４ｂから供給された水道水とが、供給路３６内で混合される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁３６ａの開度比率を調整する。一方、制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バーナ加熱装置８１を動作させる。従って、供給路３６を通過する水がバーナ加熱装置８１によって加熱される。加熱された水は、バイパス制御弁３６ｃで開度調整されたバイパス路３６ｂからの水と混合されて、給湯栓３８に供給される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、バーナ加熱装置８１の出力を制御する。

（暖房運転）
暖房運転は、暖房端末Ｈを動作させて居室を暖房する運転である。図２〜図５は、暖房運転時に制御装置１００が実行する処理を示すフローチャートである。

利用者によって少なくとも１個の暖房端末Ｈに動作指示が入力されたことをトリガとして、制御装置１００は、図２の暖房運転を開始する。図２のＳ１０では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈのそれぞれから、当該暖房端末Ｈの暖房設定温度に応じたデューティ制御信号を受信する。

次いで、Ｓ１２では、制御装置１００は、熱動弁デューティ制御を開始する。具体的には、Ｓ１２では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈから受信したデューティ制御信号に基づいて、対応する熱動弁Ｖの開閉制御を行う。例えば、制御装置１００が、動作中の暖房端末Ｈ１からデューティ制御信号を受信した場合において、そのデューティ制御信号にオン時間「８分」、オフ時間「１２分」が含まれる場合、制御装置１００は、暖房端末Ｈ１に対応する熱動弁Ｖ１を８分間開状態とし、１２分間閉状態とする制御を行う。上記Ｓ１０において、複数個の中の暖房端末Ｈのそれぞれからデューティ制御信号が受信された場合には、制御装置１００は、各デューティ制御信号に含まれるオン時間及びオフ時間に応じて、対応する熱動弁Ｖの開閉制御を行う。

次いで、Ｓ１４では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数に応じて、調整弁９０の開度を調整する。具体的には、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数に応じて予め設定されている調整弁ステップに、調整弁９０の開度を調整する。

これにより、シスターン７０内の水が、シスターン７０から、暖房往路７２、開状態の熱動弁Ｖに対応する暖房端末Ｈ、暖房復路８４、熱回収路８８、及び、循環流路９６をこの順で通過してシスターン７０に戻る経路が形成される。また、調整弁９０の開度によっては、熱回収路８８を流れる水の一部が、バイパス路９４を通過して、循環流路９６に導入される経路も形成される。

次いで、Ｓ１６では、制御装置１００は、所定の回転数で循環ポンプ７４を作動させる。循環ポンプ７４を作動させることにより、上記の経路内を水が循環する。ただし、上記の通り、すべて熱動弁Ｖ１〜Ｖ６が閉状態の間は、上記の経路が形成されないため、暖房用水循環路７１内を水が循環しない。

次いで、Ｓ１８では、制御装置１００は、ヒートポンプ動作制御（図３参照）を開始する。さらに、続くＳ２０では、制御装置１００は、バーナ動作制御（図４参照）を開始する。さらに、続くＳ２２では、制御装置１００は、ヒートポンプ単独連続運転制御（図５参照）を開始する。ヒートポンプ動作制御、バーナ動作制御、ヒートポンプ単独連続運転制御の各内容は、後で詳しく説明する。ヒートポンプ動作制御、バーナ動作制御、ヒートポンプ単独連続運転制御が開始されることにより、上記経路を循環する水が、バーナ加熱装置８２とヒートポンプ５０の少なくとも一方によって加熱され、加熱された水が動作する暖房端末Ｈに供給される。動作中の暖房端末Ｈは、供給された水の熱を利用して、居室を暖房する。

Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２でヒートポンプ動作制御、バーナ動作制御、ヒートポンプ単独連続運転制御の各制御が開始されると、Ｓ２４に進み、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数が０になることを監視する。少なくとも１個の暖房端末Ｈが動作中である場合、制御装置１００は、Ｓ２４でＮＯと判断し、Ｓ１０に戻り、Ｓ１０〜Ｓ２２の処理を再度実行する。一方、動作中の暖房端末Ｈの数が０になった場合、制御装置１００は、Ｓ２４でＹＥＳと判断し、Ｓ２６に進む。

Ｓ２６では、制御装置１００は、動作中のヒートポンプ５０、バーナ加熱装置８２、及び、循環ポンプ７４をすべて停止させる。Ｓ２６を終えると、暖房運転が終了する。

次いで、図３を参照して、ヒートポンプ動作制御の内容を説明する。ヒートポンプ動作制御は、ヒートポンプ５０を動作させて、ヒートポンプ５０から出湯される水の温度（即ち、サーミスタ９２の検出温度）が、後で説明する出湯目標温度になるように、制御装置１００が実行する制御である。ヒートポンプ動作制御が開始されると（図２のＳ１８参照）、制御装置１００は、図３のＳ３０〜Ｓ４０の処理を実行する。

Ｓ３０では、制御装置１００は、サーミスタ９２の検出温度Ｔ１（三流体熱交換器５８から送り出される水の温度）が、目標出湯温度＋１℃より低いか否かを判断する。目標出湯温度とは、動作する暖房端末Ｈにおける暖房設定温度、調整弁９０のバイパス比（暖房用水循環路７１内を流れる水のうち、バイパス路９４を流れる水の割合）、及び、サーミスタ８６の検出温度（三流体熱交換器５８に送り込まれる水の温度）に基づいて算出される、三流体熱交換器５８によって加熱された後の水の目標温度である。制御装置１００は、所定の計算式に従って、目標出湯温度を定期的に算出している。他の例では、制御装置１００は、後述する第１のヒートポンプ単独連続運転（図５のＳ７０参照）が実行される場合を除き、ヒートポンプ５０の加熱能力を最大値に設定してヒートポンプ５０を動作させた場合の出湯温度に設定してもよい。サーミスタ９２の検出温度Ｔ１が目標出湯温度＋１℃より低い場合、制御装置１００は、Ｓ３０でＹＥＳと判断し、Ｓ３２に進む。

Ｓ３２では、制御装置１００は、サーミスタ８６の検出温度Ｔ２（三流体熱交換器５８に送り込まれる水の温度）が、目標出湯温度−３℃より低いか否かを判断する。サーミスタ８６の検出温度Ｔ２が、目標出湯温度−３℃より低い場合、制御装置１００は、Ｓ３２でＹＥＳと判断し、Ｓ３４に進む。

Ｓ３４では、制御装置１００は、ヒートポンプ５０を動作させる。これにより、熱回収路８８を通過する水が、三流体熱交換器５８内で、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱される。サーミスタ９２の検出温度Ｔ１が目標出湯温度＋１℃より低い場合（Ｓ３０でＹＥＳ）、かつ、サーミスタ８６の検出温度Ｔ２が、目標出湯温度−３℃より低い場合（Ｓ３２でＹＥＳ）には、暖房用水循環路７１内の水は、その時点では暖房端末Ｈで必要とされる水の温度に達していない。そのため、本実施例では、Ｓ３４でヒートポンプ５０を作動させる。Ｓ３４でヒートポンプ５０を動作させると、制御装置１００は、Ｓ３６及びＳ３８に進む。

Ｓ３６では、制御装置１００は、サーミスタ９２の検出温度Ｔ１が所定の上限温度（例えば６０℃）以上になることを監視する。制御装置１００は、サーミスタ９２の検出温度Ｔ１が６０℃以上である場合、Ｓ３６でＹＥＳと判断し、Ｓ４０に進む。

Ｓ３６の監視とともに、Ｓ３８では、制御装置１００は、サーミスタ８６の検出温度Ｔ２が目標出湯温度以上になることを監視する。制御装置１００は、サーミスタ８６の検出温度Ｔ２が目標出湯温度以上である場合、Ｓ３８でＹＥＳと判断し、Ｓ４０に進む。

Ｓ４０では、制御装置１００は、ヒートポンプ５０を停止させる。これにより、熱回収路８８を通過する水は、三流体熱交換器５８内で、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱されなくなる。サーミスタ９２の検出温度Ｔ１が６０℃になる場合（Ｓ３６でＹＥＳ）、又は、サーミスタ８６の検出温度Ｔ２が目標出湯温度以上になる場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内の冷媒の温度と、三流体熱交換器５８を通過する熱回収路８８内の水の温度の差が小さくなり、ヒートポンプ５０による加熱効率が低下する。そのため、制御装置１００は、Ｓ４０でヒートポンプ５０を停止させる。Ｓ４０でヒートポンプ５０を停止させると、制御装置１００は、Ｓ３０に戻る。

ただし、上記の通り、動作中の暖房端末Ｈの数が０になる場合（図２のＳ２４でＹＥＳの場合）、制御装置１００は、動作中のヒートポンプ５０、バーナ加熱装置８２、及び、循環ポンプ７４をすべて停止させる（図２のＳ２６）。この場合、図３のヒートポンプ動作制御も強制的に終了する。

また、本実施例では、上記の熱動弁デューティ制御（図２のＳ１２参照）が行われている間に、すべての熱動弁Ｖ１〜Ｖ６が閉状態になることによって、制御装置１００の指示によらずにヒートポンプ５０が停止する場合もある。即ち、すべての熱動弁Ｖ１〜Ｖ６が閉状態になる場合には、上記の通り、暖房用水循環路７１内を水が流れなくなる。その場合、三流体熱交換器５８において、熱回収路８８内の水と、冷媒循環路５２内の冷媒との間の熱交換が促進されず、冷媒循環路５２内を循環する冷媒の温度が上昇する。冷媒循環路５２内を循環する冷媒の温度が所定の上限値を超える場合、圧縮機６２は、自動的に運転を停止する。即ち、本実施例では、すべての熱動弁Ｖ１〜Ｖ６が閉状態である間には、図３のＳ３６又はＳ３８でＹＥＳと判断されない場合であっても、ヒートポンプ５０が動作を停止する。

次いで、図４を参照して、バーナ動作制御の内容を説明する。バーナ動作制御は、バーナ加熱装置８２を動作させて、暖房端末Ｈに供給される水の温度が、動作中の暖房端末Ｈにおいて設定されている暖房設定温度の暖房を実現できる温度である供給温度になるように、制御装置１００が実行する制御である。バーナ動作制御が開始されると（図２のＳ２０参照）制御装置１００は、Ｓ５０〜Ｓ５８の処理を実行する。

Ｓ５０では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−４℃以下になることを監視する。制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−４℃以下である場合、Ｓ５０でＹＥＳと判断し、Ｓ５４に進む。

Ｓ５０の監視とともに、Ｓ５２では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−２℃以下である状態が所定期間継続することを監視する。所定期間は、例えば３分間である。サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−２℃以下である状態が所定期間継続する場合、制御装置１００は、Ｓ５２でＹＥＳと判断し、Ｓ５４に進む。

Ｓ５４では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を動作させる。これにより、暖房往路７２を通過する水が、バーナ加熱装置８２によって加熱される。サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が供給温度−４℃以下である場合（Ｓ５０でＹＥＳ）、又は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ１が供給温度−２℃以下である状態が所定期間継続する場合（Ｓ５２でＹＥＳ）、暖房端末Ｈに送り出される水の温度は、その時点では供給温度に達していない。そのため、本実施例では、Ｓ５４でバーナ加熱装置８２の動作を開始する。Ｓ５４でバーナ加熱装置８２を動作させると、制御装置１００は、Ｓ５６に進む。

Ｓ５６では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が供給温度＋１２℃以上になることを監視する。サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が供給温度＋１２℃以上である場合、制御装置１００は、Ｓ５６でＹＥＳと判断し、Ｓ５８に進む。

Ｓ５８では、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を停止させる。これにより、暖房往路７２を通過する水は、バーナ加熱装置８２によって加熱されなくなる。この場合、この時点では、バーナ加熱装置８２の下流側の暖房往路７２内の水（即ち、暖房端末Ｈに供給される水）の温度は、暖房設定温度より高温であることを意味する。従って、それ以上、暖房往路７２を通過する水をバーナ加熱装置８２で加熱する必要がない。Ｓ５８でバーナ加熱装置８２を停止させると、制御装置１００は、Ｓ５０に戻る。ただし、上記の通り、動作中の暖房端末Ｈの数が０になる場合（図２のＳ２４でＹＥＳの場合）、制御装置１００は、動作中のヒートポンプ５０、バーナ加熱装置８２、及び、循環ポンプ７４をすべて停止させる（図２のＳ２６）。この場合、図４のバーナ制御も強制的に終了する。

次いで、図５を参照して、ヒートポンプ単独連続運転制御の内容を説明する。ヒートポンプ単独連続運転制御は、暖房運転の開始後に、バーナ加熱装置８２を動作させずにヒートポンプ５０のみを熱源として動作させるとともに、ヒートポンプ５０を停止させずに連続運転させて、動作中の暖房端末Ｈにおいて暖房設定温度での暖房運転を実行するために、制御装置１００が実行する制御である。ヒートポンプ単独連続運転制御が開始されると（図２のＳ２２参照）、制御装置１００は、Ｓ６０〜Ｓ８６の処理を実行する。

Ｓ６０では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈがオフ時間（即ち、対応する熱動弁Ｖが閉状態の期間）に移行したか否かを判断する。図２のＳ１２の熱動弁デューティ制御が開始された後で、動作中の暖房端末Ｈに対応する熱動弁Ｖが開状態から閉状態に移行した場合（即ち、１サイクル分のオン時間が終了してオフ時間に移行した場合）、制御装置１００は、Ｓ６０でＹＥＳと判断し、Ｓ６２に進む。なお、複数個の暖房端末Ｈが動作中である場合、図２のＳ１２で熱動弁デューティ制御が開始された後で、全ての暖房端末Ｈに対応する熱動弁Ｖが一度閉状態に移行した場合（即ち、すべての暖房端末Ｈにおいて、１サイクル分のオン時間が終了してオフ時間に移行した場合）、制御装置１００は、Ｓ６０でＹＥＳと判断し、Ｓ６２に進む。言い換えると、複数個の暖房端末Ｈが動作している場合には、全てに暖房端末Ｈに対応する熱動弁Ｖが開状態から閉状態に一度移行した時点で、制御装置１００は、Ｓ６０でＹＥＳと判断する。

Ｓ６２では、制御装置１００は、前サイクル（即ち、図２のＳ１２の熱動弁デューティ制御が開始された後の１サイクル（２０分間））におけるオン時間が９分未満であるか否かを判断する。制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈから図２のＳ１０で受信されたデューティ制御信号に含まれるオン時間が９分未満である場合に、Ｓ６２でＹＥＳと判断し、Ｓ６４に進む。Ｓ６２でＹＥＳの場合は、動作中の暖房端末Ｈが比較的低負荷の運転を行っていることを意味する。なお、複数個の暖房端末Ｈが動作中である場合には、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈのそれぞれから受信されたデューティ制御信号に含まれるオン時間の長さがいずれも９分未満である場合に、Ｓ６２でＹＥＳと判断する。

Ｓ６４では、制御装置１００は、前サイクルのオン時間中における加熱熱量が、ヒートポンプ５０による最大加熱熱量より少ないか否かを判断する。前サイクルのオン時間中における加熱熱量は、ヒートポンプ５０による加熱熱量と、バーナ加熱装置８２による加熱熱量との合計である。バーナ加熱装置８２による加熱熱量は、バーナ加熱装置８２が前サイクルで消費したガスの量に基づいて計算される。前サイクルのオン時間中における加熱熱量が、ヒートポンプ５０による最大加熱熱量より少ない場合、制御装置１００は、Ｓ６４でＹＥＳと判断し、Ｓ６６に進む。Ｓ６４でＹＥＳの場合は、動作中の暖房端末Ｈにおける暖房負荷を、ヒートポンプ５０によって賄うことができることを意味する。なお、複数個の暖房端末Ｈが動作中である場合には、制御装置１００は、複数個の暖房端末Ｈにおける前サイクルの加熱熱量の合計値が、ヒートポンプ５０による最大加熱熱量よりも小さい場合に、Ｓ６４でＹＥＳと判断する。

Ｓ６６では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数が１個であるか否かを判断する。動作中の暖房端末Ｈの数が１個である場合、制御装置１００は、Ｓ６６でＹＥＳと判断し、Ｓ７０に進む。一方、動作中の暖房端末Ｈの数が２個以上である場合、制御装置１００は、Ｓ６６でＮＯと判断し、Ｓ８０に進む。なお、動作中の暖房端末Ｈの数が０になった場合（図２のＳ２４でＮＯ）は、上記の通り、暖房運転が終了するため、図５のヒートポンプ単独連続運転制御も強制的に終了する。

Ｓ７０では、制御装置１００は、第１のヒートポンプ単独連続運転を開始する。第１のヒートポンプ単独連続運転は、動作中の暖房端末Ｈの数が１個である場合において、図２のＳ１２で開始された熱動弁デューティ制御を行うことなく（即ち、ヒートポンプ５０を発停させることなく）、ヒートポンプ５０を連続動作させるための運転である。

第１のヒートポンプ単独連続運転（Ｓ７０）について詳細に説明する。まず、第１のヒートポンプ単独連続運転中は、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を動作させない。また、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈからデューティ制御信号を受信するが（図２のＳ１０参照）、そのデューティ制御信号に基づいた熱動弁デューティ制御（Ｓ１２参照）を行わず、動作中の１個の暖房端末Ｈに対応する熱動弁Ｖを、常時開状態に維持する。さらに、制御装置１００は、動作中の１個の暖房端末Ｈから受信したデューティ制御信号に含まれるオン時間の長さに応じて、目標出湯温度を設定する。この際、制御装置１００は、予め記憶されている図６の対応表に従って、目標出湯温度を設定する。図６に示すように、オン時間Ｘが７分以上９分未満の場合、制御装置１００は、目標出湯温度を３０℃に設定する。同様に、オン時間Ｘが４分以上７分未満の場合、制御装置１００は、目標出湯温度を２８℃に設定する。オン時間が４分未満の場合、制御装置１００は、目標出湯温度を２５℃に設定する。図６の対応表に従って設定される目標出湯温度は、いずれも、熱動弁デューティ制御（Ｓ１２参照）を行う場合の目標出湯温度よりも低温である。目標出湯温度が設定されると、制御装置１００は、ヒートポンプ５０による加熱後の水の温度が設定された目標出湯温度になるように、圧縮機６２の回転数を調整して圧縮機６２を動作させる（即ち、ヒートポンプ５０を動作させる）。制御装置１００は、第１のヒートポンプ単独連続運転中は、上記の各制御を実行する。

Ｓ７０で第１のヒートポンプ単独連続運転が開始されると、制御装置１００は、Ｓ７２に進む。

Ｓ７２では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈにおける供給温度（即ち、動作中の暖房端末Ｈにおいて設定されている暖房設定温度の暖房を実現できる温度）が６０℃より高い温度に設定されることを監視する。例えば、利用者によって暖房設定温度が高温に変更された場合等には、供給温度が６０℃より高い温度に設定される場合がある。このような場合には、バーナ加熱装置８２による加熱が必要な場合であることを意味する。このような場合、制御装置１００は、Ｓ７２でＹＥＳと判断し、図４のＳ５４に進み、バーナ加熱装置８２を作動させる。この場合には、制御装置１００は、Ｓ７０で開始された第１のヒートポンプ単独連続運転を終了する。また、制御装置１００は再びＳ６０に戻って図５のヒートポンプ単独連続運転制御を最初から実行する。

Ｓ７２の監視に加えて、さらに、Ｓ７４では、制御装置１００は、サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−４℃以下である状態が所定期間（例えば３分間）継続することを監視する。サーミスタ７８の検出温度Ｔ３が、供給温度−４℃以下である状態が所定期間継続する場合も、バーナ加熱装置８２による加熱が必要な場合であることを意味する。このような場合、制御装置は、Ｓ７４でＹＥＳと判断し、図４のＳ５４に進み、バーナ加熱装置８２を作動させる。この場合にも、制御装置１００は、Ｓ７０で開始された第１のヒートポンプ単独連続運転を終了する。また、制御装置１００は再びＳ６０に戻って図５のヒートポンプ単独連続運転制御を最初から実行する。

Ｓ７２、Ｓ７４の監視に加えて、さらに、Ｓ７６では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数が２個以上になることを監視する。利用者が現在動作中の暖房端末Ｈの他に、別の暖房端末Ｈに対して動作指示を入力した場合、制御装置１００は、Ｓ７６でＹＥＳと判断し、Ｓ８０に進み、第１のヒートポンプ単独連続運転を終了して第２のヒートポンプ単独連続運転を開始する。

Ｓ８０では、制御装置１００は、第２のヒートポンプ単独連続運転を開始する。第２のヒートポンプ単独連続運転は、動作中の暖房端末Ｈの数が２個以上である場合において、図２のＳ１２で開始された熱動弁デューティ制御を行うことなく（即ち、ヒートポンプ５０を発停させることなく）、ヒートポンプ５０を連続動作させるための運転である。

第２のヒートポンプ単独連続運転（Ｓ８０）について詳細に説明する。まず、第２のヒートポンプ単独連続運転中も、制御装置１００は、バーナ加熱装置８２を動作させない。また、制御装置１００は、動作中の２個以上の暖房端末Ｈのそれぞれからデューティ制御信号を受信するが（図２のＳ１０参照）、そのデューティ制御信号に基づいた熱動弁デューティ制御（Ｓ１２参照）を行わない。制御装置１００は、熱動弁デューティ制御に代えて、予め記憶された図７の対応表に従って熱動弁開閉制御を実行する。この際、制御装置１００は、動作中の２個以上の暖房端末Ｈに対して所定の順序で順番（１番目、２番目・・・）を割り当て、奇数端末（奇数番（１番目、３番目、５番目）が割り当てられた暖房端末Ｈ）と、偶数端末（偶数番（２番目、４番目、６番目）が割り当てられた暖房端末Ｈ）と、に区分する。

図７に示すように、奇数端末から受信されたデューティ制御信号に含まれるオン時間Ｘｏ（以下、「奇数端末からのオン時間Ｘｏ」と呼ぶ）が７分以上９分未満の場合、制御装置１００は、奇数端末に対応する熱動弁を１サイクル（２０分間）の全期間で開状態に維持する。一方、奇数端末からのオン時間Ｘｏが４分以上７分未満の場合、制御装置１００は、奇数端末に対応する熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）のうちの０分〜１５分までの間開状態に維持し、１５分以降は閉状態に切り替える。また、奇数端末からのオン時間Ｘｏが４分未満の場合、制御装置１００は、奇数端末に対応する熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）のうちの０分〜１０．３分までの間開状態に維持し、１０．３分以降は閉状態に切り替える。なお、制御装置１００は、奇数端末が複数個存在する場合において、それぞれの奇数端末からのオン時間Ｘｏが異なる場合には、オン時間Ｘｏが長い方の制御を採用する。即ち、例えば、１番目の暖房端末Ｈからのオン時間Ｘｏが４分であり、３番目の暖房端末Ｈからのオン時間Ｘｏが８分である場合、制御装置１００は、２個の奇数端末に対応する２個の熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）の全期間で開状態に維持する。

同様に、偶数端末から受信されたデューティ制御信号に含まれるオン時間Ｘｅ（以下、「偶数端末からのオン時間Ｘｅ」と呼ぶ）が７分以上９分未満の場合、制御装置１００は、偶数端末に対応する熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）の全期間で開状態に維持する。一方、偶数端末からのオン時間Ｘｅが４分以上７分未満の場合、制御装置１００は、偶数端末に対応する熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）のうちの０分〜５分までの間閉状態に維持し、５分以降は開状態に切り替える。また、偶数端末からのオン時間Ｘｅが４分未満の場合、制御装置１００は、偶数端末に対応する熱動弁Ｖを１サイクル（２０分間）のうちの０分〜９．７分までの間閉状態に維持し、９．７分以降は開状態に切り替える。なお、制御装置１００は、奇数端末が複数個存在する場合と同様に、偶数端末が複数個存在する場合において、それぞれの偶数端末からのオン時間Ｘｅが異なる場合には、オン時間Ｘｅが長い方の制御を採用する。

図７の対応表に従って熱動弁開閉制御が実行されると、１サイクルの間に、すべての熱動弁Ｖが同時に閉状態になる（即ちヒートポンプ５０が停止する）期間が存在しなくなるため、ヒートポンプ５０の連続運転が可能になる。

制御装置１００は、図７の対応表に従って熱動弁開閉制御を実行した上で、ヒートポンプ５０を動作させる。この際のヒートポンプ５０の目標出湯温度の算出方法は、図３のヒートポンプ動作制御における算出方法と同様である。

Ｓ８０で第２のヒートポンプ単独連続運転が開始されると、制御装置１００は、Ｓ８２、Ｓ８４、Ｓ８６の監視に進む。

Ｓ８２、Ｓ８４の監視の内容は、上記のＳ７２、Ｓ７４と同様であるため、詳しい説明を省略する。Ｓ８６では、制御装置１００は、動作中の暖房端末Ｈの数が１個になることを監視する。利用者が現在動作中の２個以上の暖房端末Ｈの少なくとも１個に停止指示を入力することにより、動作中の暖房端末Ｈが１個になった場合、制御装置１００は、Ｓ８６でＹＥＳと判断し、Ｓ７０に進み、第２のヒートポンプ単独連続運転を終了して第１のヒートポンプ単独連続運転を開始する。

以上、本実施例の給湯暖房システム２の構成及び動作について説明した。上記の通り、本実施例の給湯暖房システム２では、前サイクルのオン時間が９分以上である場合（図５のＳ６２でＮＯの場合）には、制御装置１００は、熱動弁デューティ制御（図２のＳ１２参照）を継続して実行する（即ち、第１又は第２のヒートポンプ単独連続運転を実行しない）。オン時間が９分以上である場合は、動作中の暖房端末Ｈが高負荷運転を行う場合である。本実施例の給湯暖房システム２では、暖房端末Ｈが高負荷の運転を行う場合に、熱動弁デューティ制御を実行するが、オン時間が比較的長いため、熱動弁デューティ制御を実行してヒートポンプ５０を発停動作させる場合であっても、比較的長い期間ヒートポンプ５０を連続運転させることができ、ヒートポンプ５０の加熱の立ち上がり時間が暖房用水循環路７１内の水の加熱効率に与える影響が少なく済む。そのため、動作中の暖房端末Ｈの数が１個である場合において、その暖房端末Ｈが高負荷運転を行う場合において、適切に熱媒を加熱することができる。

また、本実施例の給湯暖房システム２では、前サイクルのオン時間が９分未満である場合（図５のＳ６２でＹＥＳの場合）であって、動作中の暖房端末Ｈの数が１個である場合（Ｓ６６でＹＥＳの場合）には、制御装置１００は、熱動弁デューティ制御に代えて、第１のヒートポンプ単独連続運転（Ｓ７０）を実行する。オン時間が９分未満である場合は、動作中の暖房端末Ｈが低負荷運転を行う場合である。本実施例の給湯暖房システム２では、１個の暖房端末Ｈが低負荷運転を行う場合に、第１のヒートポンプ単独連続運転を行うため、ヒートポンプ５０を連続運転させながら、暖房端末Ｈに暖房設定温度で暖房を行わせることができる。ヒートポンプ５０を短いオン時間の間だけ動作させ、それ以外の間停止させる必要がないため、ヒートポンプ５０の加熱の立ち上がり時間が暖房用水循環路７１内の水の加熱効率に影響を与えることもない。そのため、１個の暖房端末Ｈが低負荷運転を行う場合においても、十分に熱媒を加熱することができる。

また、本実施例の給湯暖房システム２では、前サイクルのオン時間が９分未満である場合（図５のＳ６２でＹＥＳの場合）であって、動作中の暖房端末Ｈの数が２個以上である場合（Ｓ６６でＮＯの場合）には、制御装置１００は、熱動弁デューティ制御に代えて、第２のヒートポンプ単独連続運転（Ｓ８０）を実行する。即ち、本実施例では、２個以上の暖房端末Ｈがいずれも低負荷運転を行う場合において、第２のヒートポンプ単独連続運転が行われる。上記の通り、第２のヒートポンプ単独連続運転では、奇数端末に対応する熱動弁Ｖと、偶数端末に対応する熱動弁Ｖとが、同時に閉状態になる（即ち、ヒートポンプ５０が停止する）ことがない。そのため、ヒートポンプ５０を短いオン時間の間だけ動作させ、それ以外の間停止させる必要がないため、ヒートポンプ５０の加熱の立ち上がり時間が暖房用水循環路７１内の水の加熱効率に影響を与えることもない。そのため、２個以上の暖房端末Ｈがいずれも低負荷運転を行う場合においても、十分に暖房用水循環路７１内の水を加熱することができる。

また、本実施例の給湯暖房システム２は、バーナ加熱装置８２を備えており、必要に応じて、バーナ加熱装置８２を動作させて暖房用水循環路７１内の水を加熱することができる。従って、例えば、ヒートポンプ５０単独での加熱では暖房に必要な熱を賄えない場合に、バーナ加熱装置８２を補助熱源として暖房用水循環路７１内の水を加熱することができる。

また、本実施例では、第１のヒートポンプ単独連続運転と第２のヒートポンプ単独連続運転のいずれを実行する場合においても、バーナ加熱装置８２を動作させずに、ヒートポンプ５０のみを熱源として暖房用水循環路７１内の水を加熱する。即ち、バーナ加熱装置８２よりもＣＯＰが優れているヒートポンプ５０を優先的に動作させることができるため、暖房用水循環路７１内の水を効率良く加熱することができる。

本実施例と請求項の記載との対応関係を示しておく。バーナ加熱装置８２が「ガス熱源機」の一例である。制御装置１００が「制御手段」の一例である。動作中の暖房端末Ｈから受信されるデューティ制御信号に含まれるオン時間が「第１の開期間情報」、「第２の開期間情報」の一例である。オン時間「９分」が「第１の閾値」、「第２の閾値」の一例である。図７中の奇数端末に対応する熱動弁Ｖを開状態とすべき期間が「第１の期間」の一例であり、偶数端末に対応する熱動弁Ｖを開状態とすべき期間が「第２の期間」の一例である。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（変形例１）暖房用水循環路７１内を循環する熱媒は、水に限られず、他の熱媒（例えば不凍液）であってもよい。

（変形例２）上記の実施例では、前サイクルのオン時間が９分未満である場合（図５のＳ６２でＹＥＳの場合）に、第１のヒートポンプ単独連続運転又は第２のヒートポンプ単独連続運転が実行される。これに限られず、動作する暖房端末Ｈごとに、第１のヒートポンプ単独連続運転又は第２のヒートポンプ単独連続運転が実行されるための閾値となるオン時間の長さが異なっていてもよい。即ち、請求項における「第１の閾値」と「第２の閾値」とが異なる値であってもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：給湯暖房システム
１０：タンク
１２、１４、１６、１８：サーミスタ
２０：タンク水循環路
２２：循環ポンプ
２４：水道水導入路
２４ａ：第１導入路
２４ｂ：第２導入路
２６、２８：逆止弁
３０：水量センサ
３２：水道水供給源
３４：水量センサ
３６：供給路
３６ａ：混合弁
３６ｂ：バイパス路
３６ｃ：バイパス制御弁
３８：給湯栓
５０：ヒートポンプ
５２：冷媒循環路
５４：熱交換器
５６：ファン
５８：三流体熱交換器
６０：膨張弁
６２：圧縮機
７０：シスターン
７１：暖房用水循環路
７２：暖房往路
７４：循環ポンプ
７８：サーミスタ
８１：バーナ加熱装置
８２：バーナ加熱装置
８４：暖房復路
８６：サーミスタ
８８：熱回収路
９０：調整弁
９２：サーミスタ
９４：バイパス路
９６：循環流路
９８：サーミスタ
１００：制御装置
１０４：給湯系統
１０６：ヒートポンプ系統
１０８：暖房系統
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６：暖房端末
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６：熱動弁

Claims (4)

1. 暖房システムであって、
   熱媒からの放熱により暖房する第１の暖房端末と、
   熱媒を加熱するヒートポンプと、
   第１の暖房端末とヒートポンプとの間で熱媒を循環させる熱媒循環路と、
   熱媒循環路に設けられており、第１の暖房端末に熱媒が供給される開状態と第１の暖房端末に熱媒が供給されない閉状態とを切り替える第１の熱動弁と、
   制御手段と、を備え、
   第１の暖房端末は、利用者によって設定された第１の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、所定の単位期間内において第１の熱動弁を開状態とすべき期間を示す第１の開期間情報を制御手段に送信し、
   制御手段は、
   第１の暖房端末から第１の開期間情報を受信する場合において、
   （ａ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上である第１の場合には、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させ、
   （ｂ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短い第２の場合には、ヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度を、第１の場合におけるヒートポンプによる加熱後の熱媒の目標温度よりも低温に設定し、単位期間の間第１の熱動弁を開状態に維持して、ヒートポンプを動作させる、
   暖房システム。
2. 熱媒を加熱するガス熱源機をさらに備え、
   熱媒循環路は、第１の暖房端末とヒートポンプとガス熱源機との間で熱媒を循環させる、
   請求項１に記載の暖房システム。
3. 制御手段は、ヒートポンプを動作させることによって、ヒートポンプが、第１の暖房端末が第１の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱を熱媒に与えられる場合には、ガス熱源機を動作させない、
   請求項２に記載の暖房システム。
4. 熱媒からの放熱により暖房するとともに、第１の暖房端末と並列に熱媒循環路に設けられている第２の暖房端末と、
   第２の暖房端末に熱媒が供給される開状態と第２の暖房端末に熱媒が供給されない閉状態とを切り替える第２の熱動弁と、をさらに備え、
   第２の暖房端末は、利用者によって設定された第２の暖房設定温度で暖房を行うために必要な量の熱が放熱されるように、単位期間内において第２の熱動弁を開状態とすべき期間を示す第２の開期間情報を制御手段に送信し、
   制御手段は、
   第１の暖房端末から第１の開期間情報を受信するとともに第２の暖房端末から第２の開期間情報を受信する場合において、
   （Ａ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値以上であることと、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値以上であること、のうちの少なくとも一方が成立する第３の場合には、単位期間内において第１の開期間情報が示す期間の間第１の熱動弁を開状態とし、単位期間内において第２の開期間情報が示す期間の間第２の熱動弁を開状態として、ヒートポンプを動作させ、
   （Ｂ）第１の開期間情報が示す期間が第１の閾値より短く、かつ、第２の開期間情報が示す期間が第２の閾値より短い第４の場合には、単位期間のうちの予め定められた第１の期間の間第１の熱動弁を開くとともに、単位期間のうちの予め定められた第２の期間の間第２の熱動弁を開いて、ヒートポンプを動作させ、第１の期間と第２の期間の間とは少なくとも一部が重複している、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の暖房システム。
   

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