JP2021071248A - ヒートポンプ式温水暖房システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄熱運転によって必要な蓄熱量を過不足なく蓄熱することができるヒートポンプ式温水暖房システムを提供する。【解決手段】熱交換端末１３に供給される循環液の温度が、目標温水温度設定手段３５で設定された目標温水温度になるように暖房運転を行い、暖房運転時に所定の蓄熱運転開始条件が成立した場合に、熱交換端末１３に供給される循環液の温度を上昇させる蓄熱運転を行い、蓄熱運転を行った後に、空気熱交換器７の霜を溶かす除霜運転を行うヒートポンプ式温水暖房システム１において、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段３５は、暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定するようにしたことで、蓄熱運転で必要な蓄熱量を過不足なく熱交換端末１３側に蓄熱することができる。【選択図】図７

Description

本発明は、温水暖房を実行可能なヒートポンプ式温水暖房システムに関するものである。

従来この種のものでは、熱交換端末（床暖房パネル等）に供給される循環液の温度が目標温水温度になるようにヒートポンプ式熱源機および循環ポンプを制御して暖房運転を行うものにおいて、暖房運転中に所定の除霜開始条件が成立した場合、ヒートポンプ式熱源の空気熱交換器の除霜運転を行う前に、熱交換端末に供給される循環液の温度を上昇させるものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００６−４６７００号公報

ところで、この従来のものは、除霜運転を行う前に熱交換端末に供給される循環液の温度を上昇させて熱交換端末側に蓄熱することで、除霜運転時に熱交換端末側の循環液の温度が大きく低下しないようにするものであるが、循環液の温度の低下速度は、暖房負荷の大きさによって、下がりやすい場合もあれば、下がりにくい場合もあり、一様ではないため、必要となる蓄熱量も異なってくる。

熱交換端末側の循環液の温度を下げる要因としては、上述のように暖房負荷の大きさが関係しているが、暖房負荷の大きさを考慮しない場合、蓄熱運転時に、熱交換端末側への蓄熱量が不足してしまったり、逆に、熱交換端末側への蓄熱量が過剰となってしまったりする。

そうすると、熱交換端末側への蓄熱量が不足する場合は、熱交換端末側に蓄熱した分では、除霜運転時に低下する循環液の温度低下分を賄うことができず、除霜運転時に暖房感が低下して快適性を損なうおそれがあり、逆に、熱交換端末側への蓄熱量が過剰となる場合は、過剰分が熱交換端末側でただ放熱されるだけとなり、無駄なエネルギー消費となるおそれがあった。

本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、冷媒を圧縮する圧縮機と、循環液と前記冷媒とを熱交換させる液冷媒熱交換器と、膨張弁と、空気熱交換器とを有するヒートポンプ式熱源機と、前記ヒートポンプ式熱源機の前記液冷媒熱交換器と、前記循環液を熱源として被空調空間の暖房を行う熱交換端末と、前記循環液を循環させる循環ポンプとを配管で接続し形成される前記循環液が循環する循環回路と、前記熱交換端末に供給される前記循環液の目標温水温度を設定する目標温水温度設定手段と、を備え、前記熱交換端末に供給される前記循環液の温度が前記目標温水温度になるように前記ヒートポンプ式熱源機および循環ポンプを制御して暖房運転を行い、前記暖房運転時に所定の蓄熱運転開始条件が成立した場合に、前記熱交換端末に供給される前記循環液の温度を上昇させる蓄熱運転を行い、該蓄熱運転を行った後に、前記空気熱交換器の霜を溶かす除霜運転を行うヒートポンプ式温水暖房システムにおいて、前記蓄熱運転の際、前記目標温水温度設定手段は、前記暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、前記蓄熱目標温度を目標温水温度として設定するものとした。

また、請求項２では、前記目標温水温度設定手段は、前記蓄熱目標温度を設定するとき、前記負荷要因量としての前記暖房運転を行っている前記熱交換端末の数に応じた第１加算値を用いるものとした。

また、請求項３では、前記第１加算値は、前記暖房運転を行っている前記熱交換端末の数が少ないほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されるものとした。

また、請求項４では、前記目標温水温度設定手段は、前記蓄熱目標温度を設定するとき、前記負荷要因量としての外気温度に応じた第２加算値を用いるものとした。

また、請求項５では、前記第２加算値は、外気温度が低いほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されるものとした。

この発明の請求項１によれば、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段は、暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、この蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定するようにしている。

これは、循環回路を循環する循環液の温度を下げる要因として暖房負荷の大きさが関係するからであり、暖房負荷の大きさを考慮しないと、蓄熱運転で必要な蓄熱量を熱交換端末側に蓄熱することができないからである。暖房負荷の大きさを考慮しない場合、蓄熱運転時の熱交換端末側への蓄熱量が不足してしまうことがあり、そうなると、熱交換端末側に蓄熱した分では、除霜運転時に低下する循環液の温度低下分を賄うことができず、除霜運転時に暖房感が低下して快適性を損なうおそれがあり、また、暖房負荷の大きさを考慮しない場合、蓄熱運転時の熱交換端末側への蓄熱量が過剰となってしまうことがあり、そうなると、過剰分は熱交換端末側でただ放熱されるだけとなり、無駄なエネルギー消費となるおそれがある。

そこで、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段は、暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、この蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定するようにしたことで、蓄熱運転で必要な蓄熱量を過不足なく熱交換端末側に蓄熱することができるものである。

また、請求項２によれば、目標温水温度設定手段は、蓄熱目標温度を設定するとき、負荷要因量としての暖房運転を行っている熱交換端末の数に応じた第１加算値を用いるようにしている。

暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、暖房運転を行っている熱交換端末の数があり、暖房運転を行っている熱交換端末の数に応じた第１加算値を用いることで、暖房負荷の大きさに対応した蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、請求項３によれば、第１加算値は、暖房運転を行っている熱交換端末の数が少ないほど、蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されている。

暖房運転を行っている熱交換端末の数が多いほど暖房負荷自体は大きいが、暖房運転を行っている熱交換端末の数が多い場合、家屋全体でみたときに蓄熱量が大きくなり、循環液の温度が下がりにくい状態となるので、この場合、第１加算値としては小さくてよい。

よって、第１加算値としては、暖房運転を行っている熱交換端末の数が少ないほど、蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定され、暖房運転を行っている熱交換端末の数が多いほど、小さい値が設定されることで、暖房負荷の大きさに対応した適切な蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、請求項４によれば、目標温水温度設定手段は、蓄熱目標温度を設定するとき、負荷要因量としての外気温度に応じた第２加算値を用いるようにしている。

暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、外気温度があり、外気温度に応じた第２加算値を用いることで、暖房負荷の大きさに対応した蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、請求項５によれば、第２加算値は、外気温度が低いほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されている。

これは、外気温度が低くなるほど暖房負荷は大きくなっていくからであり、第２加算値は、外気温度が低いほど、蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定されることで、暖房負荷の大きさに対応した適切な蓄熱目標温度を設定することができるものである。

本発明の一実施形態のヒートポンプ式温水暖房システムの概略構成図。 リモコンの画面表示例を表す図。 暖房運転時のリモコンの画面表示例を表す図。 要部ブロック図。 暖房運転時の動作を説明する図。 蓄熱運転時の制御手順を示すフローチャート。 蓄熱目標温度を設定するための制御手順を示すフローチャート。 蓄熱目標温度を設定するための他の制御手順を示すフローチャート。 蓄熱目標温度を設定するためのさらに他の制御手順を示すフローチャート。 蓄熱運転開始条件補正に用いる、計測時間ｔと補正値αの対応関係を示すテーブルデータ。 蓄熱運転開始条件を補正するための制御手順を示すフローチャート。 除霜運転時の循環ポンプ回転数制御に用いる、冷媒温度ｒと循環ポンプ回転数の対応関係を示すテーブルデータ。 除霜運転時の制御手順を示すフローチャート。

次に、この発明の一実施形態のヒートポンプ式温水暖房システム１の構成について、図面に基づき詳細に説明する。

２は加熱された循環液を供給するヒートポンプ式熱源機としてのヒートポンプユニットで、ヒートポンプユニット２は、その筐体内に、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機３、冷媒と循環液との熱交換を行う液冷媒熱交換器４、冷媒を減圧する減圧手段としての膨張弁５、送風ファン６の作動により送られる空気（外気）との熱交換を行う空気熱交換器７とを有し、それらを冷媒配管８で環状に接続して冷媒が循環するヒートポンプ回路９を形成している。前記ヒートポンプ回路９を循環する冷媒としては、ＨＦＣ冷媒や二酸化炭素冷媒等の任意の冷媒を用いることができる。前記液冷媒熱交換器４は、例えば、プレート式熱交換器で構成され、プレート式熱交換器は、複数の伝熱プレートが積層され、冷媒を流通させる冷媒流路と循環液を流通させる液流路とが各伝熱プレートを境にして交互に形成されている。

１０は圧縮機３から吐出される冷媒の吐出温度を検出する吐出温度検出手段としての吐出温度センサ、１１は外気温度を検出する外気温度センサ、１２は空気熱交換器７から圧縮機３までの冷媒配管８に設けられ、空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段としての冷媒温度センサである。

１３はヒートポンプユニット２と配管としての往き管１４および戻り管１５を介して接続され、ヒートポンプユニット２で加熱された循環液が供給され、供給された循環液を熱源として被空調空間の暖房を行う熱交換端末である。熱交換端末１３としては、床暖房パネルや輻射パネルやラジエータ等の輻射式端末を用いることができる。図１では３台の熱交換端末１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが設けられているが、熱交換端末１３は１台でも２台でも３台以上の複数台であってもよい。

ここで、ヒートポンプユニット２の液冷媒熱交換器４から熱交換端末１３に向かって延びる前記往き管１４の途中には、１つの往きヘッダ１６が設けられており、往き管１４のうち往きヘッダ１６より上流側部分は、１つの共通往き管１４ａとして構成され、ヒートポンプユニット２の液冷媒熱交換器４にて加熱された循環液（例えば、水や不凍液等であり、以下、加熱された循環液を温水と適宜表現する）が供給される。そして、往き管１４のうち往きヘッダ１６より下流側部分は熱交換端末１３の台数分だけ（図示の例では３本）の個別往き管１４ｂが分岐している。分岐した個別往き管１４ｂには、それぞれ流量制御弁としての熱動弁１７（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）が付設されている。

同様に、熱交換端末１３からヒートポンプユニット２の液冷媒熱交換器４に向かって延びる戻り管１５の途中には、１つの戻りヘッダ１８が設けられており、戻り管１５のうち戻りヘッダ１８より上流側部分は、熱交換端末１３の台数分だけ（図示の例では３本）の個別戻り管１５ｂが分岐している。そして、戻り管１５のうち戻りヘッダ１８より下流側部分は、１つの共通戻り管１５ａとして構成され、個別戻り管１５ｂを介して導入された循環液をヒートポンプユニット２の液冷媒熱交換器４へと戻すものである。

前記往きヘッダ１６および前記戻りヘッダ１８は、図示のようにヒートポンプユニット２の筐体内に設けられていても、ヒートポンプユニット２筺体外に設けられていても、どちらでもよい。

１９はヒートポンプユニット２の液冷媒熱交換器４と、熱交換端末１３とを、往き管１４および戻り管１５で接続して形成され循環液が循環する循環回路で、共通戻り管１５ａには、循環回路１９に循環液を循環させる回転数可変の循環ポンプ２０と、循環液を貯留し循環回路１９の圧力を調整するシスターン２１とを備えている。前記戻り管１５の前記個別戻り管１５ｂのそれぞれには、前記液冷媒熱交換器４の液流路に流入する循環液の温度を検出する、温度検出手段としての戻り温度センサ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）が設けられている。

２３はリビング等の室内壁面に設置されるリモコンで、リモコン２３は、表示部２４と、操作スイッチとしての熱交換端末１３の運転開始・停止を指示するための運転／停止スイッチ２５と、熱交換端末１３に対しタイマーによる運転を指示するためのタイマースイッチ２６と、熱交換端末１３の運転態様（通常モード・セーブモード等）の切替を指示する運転切替スイッチ２７と、画面表示を１つ前の画面に戻すための戻るスイッチ２８と、メニュー／決定スイッチ２９と、上下左右方向への十字キー３０と、が備えられている。なお、リモコン２３には、各種の表示を行うための制御手段としてのＣＰＵや記憶手段としてのメモリ等が内蔵されており、後述する制御部３１との間で双方向通信により情報の伝達を行うことができる。リモコン２３は熱交換端末１３に供給する循環液の温度レベル（温水温度）を設定する機能を有し、本実施形態では、温度レベルとしてレベル１〜９を設定することができる。

ここで、リモコン２３の表示について図２を用いて説明すると、表示部２４は、前記ＣＰＵの制御により、複数の設定画面（画面１００〜１０１）を切替可能に表示することができる。すなわち、表示部２４は、図２（ａ）に示す例では、ヒートポンプ式温水暖房システム１全体に係わる設定を行うための全体設定画面１００を表示している。表示部２４に全体設定画面１００が表示されている場合、全体設定画面１００中央にヒートポンプユニット２（熱源）の運転状態が表される（この例では停止）と共に、メインタブＴＭ内にヒートポンプユニット２の運転状態を表す状態表示がなされる（この例では停止状態である「ＯＦＦ」が表記される）。

一方、図２（ｂ）に示す例では、表示部２４は、熱交換端末１３の運転開始・停止設定を含む、熱交換端末１３に係わる設定を行うための端末設定画面１０１を表示している。なお、端末設定画面１０１は、接続される熱交換端末１３の台数に対応した数（本実施形態では３つ）だけ設けることができる。表示部２４に端末設定画面１０１が表示されている場合、端末設定画面１０１中央に、対応する熱交換端末１３の部屋名および運転状態が表され、画面右寄りには、熱交換端末１３に供給される温水の温度レベルと、その温度レベルを表すインジケータが表示される。この例では、被空調空間としてＡ室に対応する熱交換端末１３Ａの端末設定画面１０１が表示され、画面中央にＡ室の温水暖房が停止状態であること、および画面右寄りに温水の温度レベルが５に設定されていることが表示されている。なお、タブＴＡ内には、Ａ室に対応する熱交換端末１３Ａの運転状態を表す状態表示（「ＯＦＦ」表記）がなされる。詳細な説明は省略するが、Ｂ室に対応する熱交換端末１３Ｂの端末設定画面１０１、Ｃ室に対応する熱交換端末１３Ｃの端末設定画面１０１に表示される内容は、上記のＡ室に対応する熱交換端末１３Ａの端末設定画面１０１に表示される内容と同様である。

本実施形態では、１つのリモコン２３で３台の熱交換端末１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの運転設定を行えるようにしているが、リモコン２３を熱交換端末１３毎に設け、１つのリモコン２３から対応する１つの熱交換端末１３の運転設定を行えるようなものであってもよい。

３１は各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段と、演算・制御処理を行う制御手段とを備えた制御部であり、制御部３１はヒートポンプユニット２内の各種センサの信号やリモコン２３からの信号を受け、圧縮機３、膨張弁５、送風ファン６、熱動弁１７、循環ポンプ２０の駆動を制御するものであり、熱交換端末１３に供給される温水の温度が目標温水温度になるように、ヒートポンプユニット２（圧縮機３、膨張弁５、送風ファン６）、熱動弁１７、循環ポンプ２０を制御して暖房運転を行うものである。

前記制御部３１は、図４に示すように、圧縮機３の回転数を制御する圧縮機制御手段３２、膨張弁５の開度を制御する膨張弁制御手段３３と、循環ポンプ２０の回転数を制御する循環ポンプ制御手段３４と、熱交換端末１３に供給される循環液の目標温水温度を設定する目標温水温度設定手段３５と、圧縮機３から吐出される冷媒の目標吐出温度を設定する目標吐出温度設定手段３６とを有している。なお、上記の各手段の制御・処理内容の詳細については後述する。

また、前記制御部３１は、暖房運転時に、所定の蓄熱運転開始条件が成立した場合に、運転中の熱交換端末１３に供給される循環液の温度をそれまでよりも高い蓄熱目標温度に上昇させる蓄熱運転を行わせる蓄熱制御手段３７と、空気熱交換器７の霜を溶かす除霜運転を行わせる除霜制御手段３８とを有し、前記蓄熱制御手段３７は、蓄熱運転開始からの時間をカウントするカウント手段３９と、蓄熱運転時に循環液の温度が蓄熱目標温度に到達してから所定の除霜開始条件が成立するまでの時間を計測する計測手段４０と、今回の蓄熱運転の状況に基づいて次回の蓄熱運転開始条件を補正する蓄熱開始条件補正手段４１とを有している。なお、上記の各手段の制御・処理内容の詳細については後述する。

次に、ヒートポンプ式温水暖房システム１の暖房運転時の動作について図面を用いて説明する。ここでは、熱交換端末１３Ａによる暖房運転が行われる場面について説明を行う。

まず、リモコン２３の表示部２４に端末設定画面１０１が表示された状態で、ユーザによりリモコン２３の運転／停止スイッチ２５が操作され、熱交換端末１３Ａの暖房運転開始指示がなされると、制御部３１でその指示信号を受ける。この時、リモコン２３の表示部２４には、図３（ｂ）に示されているように、運転状態（Ａ室温水暖房運転中）や温度レベル（レベル５）が表示され、タブＴＡ内は「ＯＮ」表記となる。全体設定画面１００では、図３（ａ）に示されているように、画面中央にヒートポンプユニット２の運転状態（運転中）が表示されると共に、タブＴＭ内は「ＯＮ」表記となる。

前記暖房運転の開始指示が出ると、制御部３１はヒートポンプ回路９の作動を開始（圧縮機３、送風ファン６の駆動を開始すると共に、膨張弁５を所定開度に制御）させ、さらに、制御部３１は、熱交換端末１３Ａに対応する熱動弁１７Ａを開弁させ、循環ポンプ２０の駆動を開始させることで、暖房運転が開始される。前記暖房運転中、ヒートポンプ回路９では、圧縮機３で圧縮された高温・高圧のガス状の冷媒が圧縮機３から吐出され、冷媒は凝縮器として機能する液冷媒熱交換器４にて、循環回路１９を流れる温水と熱交換を行って温水に熱を放出して加熱しながら気液混合状態で高圧の冷媒に変化する。そして、この状態の冷媒が膨張弁５において減圧されて低圧の冷媒となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する空気熱交換器７において、送風ファン６の駆動により送風される外気と熱交換を行って外気から吸熱して低温・低圧のガス状の冷媒となって、再び圧縮機３へ戻るものである。（図５中の矢印が示す冷媒の流れ参照。）

一方、循環回路１９では、一定回転数で駆動される循環ポンプ２０の駆動により液冷媒熱交換器４に流入した温水は、凝縮器として機能する液冷媒熱交換器４において冷媒と熱交換されて加熱され、加熱された温水は、その後、熱交換端末１３Ａに供給されて熱交換端末１３Ａに対応する被空調空間（Ａ室）の暖房に用いられ、熱交換端末１３Ａにて放熱されて温度低下した温水は再び液冷媒熱交換器４へと戻り加熱されるものである。ここでは、熱交換端末１３Ｂおよび熱交換端末１３Ｃによる暖房は停止されているため、熱交換端末１３Ｂに対応する熱動弁１７Ｂと、熱交換端末１３Ｃに対応する熱動弁１７Ｃとは閉弁された状態であり、図５に示すように、液冷媒熱交換器４で加熱された温水は熱交換端末１３Ａにのみ循環される。（図５中の矢線が示す温水の流れ参照。）

前記暖房運転時において、熱交換端末１３Ａに供給される温水の目標温水温度は、前記目標温水温度設定手段３５により設定される。目標温水温度設定手段３５は、リモコン２３で設定された温度レベルに応じて、対応する目標温水温度を設定する。本実施形態では、目標温水温度設定手段３５は、リモコン２３で設定された温度レベルに応じて、対応する目標温水温度として目標戻り温度（例えば、温度レベルに対応付けられた温水温度−所定温度）を設定している。前記圧縮機制御手段３２は、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水の温度が、目標温水温度設定手段３５により設定された前記目標戻り温度になるように、圧縮機３の回転数を制御することで、熱交換端末１３Ａに供給される温水温度がリモコン２３で設定された温度レベルになるようにしている。ここでは、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度が目標戻り温度に到達することが、熱交換端末１３Ａに供給される温水の温度がリモコン２３で設定された温度レベルに到達したこととして判断される。

より詳細に圧縮機３の回転数制御について説明すると、圧縮機制御手段３２は、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度と、目標温水温度設定手段３５で設定された目標戻り温度との温度差から負荷の大きさを判断し、その負荷の大きさに応じて、圧縮機３の回転数を増減制御するものであり、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度が目標戻り温度に達していない場合は、圧縮機３の回転数を増加させる。一方、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度が目標戻り温度に到達してきたら、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度を目標戻り温度に維持するために、圧縮機３の回転数を減少させるものである。

なお、本実施形態において、目標温水温度設定手段３５は、リモコン２３で設定された温度レベルに応じて、対応する目標温水温度としての目標戻り温度を設定し、液冷媒熱交換器４の入口側（流入側）の戻り管１５に設けた戻り温度センサ２２で検出された温水の温度が目標戻り温度になるように圧縮機３の回転数を制御する、いわゆる戻り温度制御を行っているが、これに限定されず、目標温水温度設定手段３５は、リモコン２３で設定された温度レベルに対応する温水温度をそのまま目標温水温度（目標往き温度）として設定し、液冷媒熱交換器４の出口側（流出側）の往き管１４に温度検出手段として往き温度センサ（図示せず）を設けて、往き温度センサで検出された温水の温度が目標往き温度になるように圧縮機３の回転数を制御する、いわゆる往き温度制御を行うものであってもよい。

また、前記暖房運転時において、圧縮機３から吐出される冷媒の目標吐出温度は、前記目標吐出温度設定手段３６で設定される。目標吐出温度設定手段３６は、目標温水温度設定手段３５で設定された目標温水温度に基づいて、対応する目標吐出温度を設定する。より詳細には、目標吐出温度設定手段３６は、目標温水温度設定手段３５で設定された目標温水温度に加え、暖房運転時の圧縮機３の回転数に関する係数および外気温度センサ１１で検出される暖房運転時の外気温度に関する係数に基づいて、対応する目標吐出温度（＝目標温水温度＋圧縮機３の回転数に関する係数＋外気温度に関する係数）を設定している。前記膨張弁制御手段３３は、吐出温度センサ１０により検出される圧縮機３から吐出される冷媒の温度が、目標吐出温度設定手段３６により設定された前記目標吐出温度になるように、膨張弁５の開度を制御している。

より詳細に膨張弁５の開度制御について説明すると、膨張弁制御手段３３は、吐出温度センサ１０により検出される冷媒の温度と、目標吐出温度設定手段３６で設定された目標吐出温度との温度差に応じて、膨張弁５の開度を制御するものであり、吐出温度センサ１０により検出される冷媒の温度が目標吐出温度に達していない場合は、膨張弁５の開度を絞る方向（閉じ方向）に制御させる。一方、吐出温度センサ１０により検出される冷媒の温度が目標吐出温度に到達してきたら、吐出温度センサ１０により検出される冷媒の温度を目標吐出温度に維持するために、膨張弁５の開度を開く方向に制御させるものである。

また、前記暖房運転時において、循環ポンプ２０は循環ポンプ制御手段３４によって一定回転数（例えば、３５００ｒｐｍ）に制御される。

次に、前記暖房運転中に行われる特徴的な動作である蓄熱運転について説明し、ここでは、熱交換端末１３Ａによる暖房運転が行われる場面に基づいて説明を行う。前記蓄熱運転は、前記暖房運転時に所定の蓄熱運転開始条件が成立した場合に、熱交換端末１３Ａに供給される循環液の温度を上昇させるものである。なお、前記蓄熱運転開始条件は、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度とに基づいて設定される条件、すなわち、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度とから、じきに除霜運転が開始されると推測される条件（除霜開始条件が成立するよりも手前で成立する条件）である。

前記暖房運転時、蓄熱制御手段３７は、前記蓄熱運転開始条件が成立したか否かを判断し、蓄熱運転開始条件が成立したと判断した場合、蓄熱運転を開始する。この蓄熱運転の開始と同時にカウント手段３９のカウントも開始される。蓄熱運転が開始されると、蓄熱制御手段３７から蓄熱運転中である旨の信号が出力され、目標温水温度設定手段３５は、その信号を受け、それまで設定されていた暖房運転時の目標戻り温度（目標温水温度）より高い所定の蓄熱目標温度を新たな目標戻り温度（目標温水温度）として設定する。

この時、前記圧縮機制御手段３２は、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水の温度が、目標温水温度設定手段３５により設定された前記蓄熱目標温度になるように、圧縮機３の回転数を制御するものであり、実際の動きとして、蓄熱運転開始直後は、目標戻り温度（目標温水温度）がそれまで設定されていた暖房運転時の目標戻り温度よりも高い温度である蓄熱目標温度に変更されることから、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度と目標戻り温度（蓄熱目標温度）との温度差が、蓄熱運転直前の暖房運転時よりも大きくなるので、圧縮機制御手段３２は、圧縮機３の回転数を増加させるようにする。そして、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度が目標戻り温度（蓄熱目標温度）に到達してきたら、戻り温度センサ２２Ａにより検出される温水温度を目標戻り温度に維持するために、圧縮機３の回転数を減少させるようにする。

また、蓄熱運転が開始されると、蓄熱制御手段３７から蓄熱運転中である旨の信号が目標吐出温度設定手段３６にも出力され、目標吐出温度設定手段３６は、その信号を受けると、蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時に設定されていた目標吐出温度を維持するよう制御する。すなわち、蓄熱運転時は、暖房運転時のように、目標戻り温度（目標温水温度）に応じて目標吐出温度を変更するといった設定方法をとらず、目標戻り温度が暖房運転時より高い所定の蓄熱目標温度に変更されたとしても、蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時に設定されていた目標吐出温度をそのまま維持し、蓄熱運転が終了するまでその目標吐出温度が維持される。

このとき、目標吐出温度は、蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時に設定されていたものがそのまま維持されるため、膨張弁制御手段３３は、膨張弁５の開度を大きく変更することはなく、蓄熱運転開始直後は蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時の開度を維持する。蓄熱運転中、圧縮機３から吐出される冷媒の温度は多少の高低はあれども、目標吐出温度は蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時より高くされることはないので、膨張弁５の開度を大きく絞る（閉じる）という動作は発生せず、空気熱交換器７に循環される冷媒温度が大きく低下することもない。

また、蓄熱運転が開始されると、蓄熱制御手段３７から蓄熱運転中である旨の信号が循環ポンプ制御手段３４にも出力され、循環ポンプ制御手段３４は、その信号を受けると、循環ポンプ制御手段３４は、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時よりも低下させるように制御する。

ここで、液冷媒熱交換器４に流入する温水の温度が一定で、液冷媒熱交換器４において冷媒から温水に一定の熱量が与えられた場合を想定すると、循環ポンプ２０の回転数を低下させたときの方が、単位時間当たりの温水の循環流量が減少し、温度効率が上がるため、液冷媒熱交換器４から流出する温水の温度は高くなる。よって、蓄熱運転時に循環ポンプ２０の回転数を低下させると、熱交換端末１３Ａに供給される温水の温度を上昇させることができる。さらに、蓄熱運転時の目標温水温度は、暖房運転時の目標温水温度よりも高い蓄熱目標温度に設定されるため、圧縮機３の回転数が増加する方向に制御される。その結果、液冷媒熱交換器４を通過する冷媒の循環流量が増加し、液冷媒熱交換器４において冷媒から温水に与えようとする熱量が増加するので、液冷媒熱交換器４から流出する温水の温度を上昇させやすくなる。また、循環ポンプ２０の回転数は暖房運転時より低下しているため、液冷媒熱交換器４において冷媒から温水に与えられる熱量は減り、液冷媒熱交換器４から流出する冷媒の温度が高くなる。そうすると、空気熱交換器７へ循環される冷媒の温度も高くなり、空気熱交換器７への霜の付着の進行を抑えることができる。その上、蓄熱運転時に循環ポンプ２０の回転数を低下させて熱交換端末１３Ａに供給される温水の温度を高くしているが、循環ポンプ２０の回転数を低下させていることで、温水の循環流量は下がり、熱交換端末１３Ａで放熱されにくくなり、温水の温度自体は高くなるが、熱交換端末１３Ａに対応するＡ室の室温が上がりすぎるようなことはなく、ユーザに不快感を与えることがない。

前記蓄熱運転時の循環ポンプ２０の回転数低下制御について、より具体的に説明すると、循環ポンプ制御手段３４は、蓄熱運転の際、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が前記蓄熱目標温度に到達するまで、循環ポンプ２０の回転数を所定時間毎に所定値ずつ徐々に低下させるように制御する。なお、蓄熱運転時に低下させることのできる循環ポンプ２０の下限回転数は予め設定されており、循環ポンプ２０の回転数を徐々に低下させ、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が前記蓄熱目標温度に到達するまでの間に、循環ポンプ２０の回転数が予め設定された下限回転数に到達した場合、到達後は、循環ポンプ２０を下限回転数で制御するようにする。

前記暖房運転中および蓄熱運転中において、外気温度が低い場合、空気熱交換器７は徐々に着霜する。前記蓄熱運転中に、所定の除霜開始条件が成立した場合、蓄熱運転を終了した後に、除霜制御手段３８は空気熱交換器７の霜を溶かすための除霜運転の実行を開始するものである。除霜運転の詳細については後述する。

上記の蓄熱運転時における制御を実現するために、制御部３１によって実行される制御手順を、図６のフローチャートにより説明する。ここでは、熱交換端末１３Ａによる暖房運転が行われる場面について説明を行う。

前記暖房運転時、蓄熱制御手段３７は、蓄熱運転開始条件が成立したと判断した場合、蓄熱運転を開始し、カウント手段３９による蓄熱運転の時間のカウントが開始される（ステップＳ１）。

その後、目標温水温度設定手段３５は、目標温水温度（目標戻り温度）として前記蓄熱目標温度を設定し（ステップＳ２）、ステップＳ３に移行する。なお、ステップＳ２で行われる蓄熱目標温度の設定の仕方については後述する。

ステップＳ３において、目標吐出温度設定手段３６は、蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時に設定されていた目標吐出温度と同じ温度を、継続して目標吐出温度として設定し、ステップＳ４で、循環ポンプ制御手段３４は、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時の回転数（例えば、３５００ｒｐｍ）から所定値（例えば、１００ｒｐｍ）低下させる。

その後、ステップＳ５で、蓄熱制御手段３７にて所定時間（ここでは、１分）が経過したか否かが判定される。１分が経過していなければ判定が満たされずループ待機し（ステップＳ５：ＮＯ）、１分が経過したら判定が満たされ（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ６において、蓄熱制御手段３７は、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度がステップＳ２で設定した目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達したか否かを判定する。戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が蓄熱目標温度に到達していなければ判定が満たされず（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ７に移行し、ステップＳ７において、除霜制御手段３８は、所定の除霜開始条件が成立したか否か判定する。ここで、前記除霜開始条件の成立は、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度とに基づいて設定される条件、例えば、外気温度が所定温度（例えば２℃）以下、且つ、外気温度−空気熱交換器７の出口側の冷媒温度＞８℃という条件か、または蓄熱運転を開始してから一定時間（例えば、４０分）が経過すること、すなわちカウント手段３９のカウントする時間が一定時間を超えるという条件のうち、何れか一方の条件が成立することである。

前記ステップＳ７において、所定の除霜開始条件が成立していなければ判定が満たされず（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ８に移行し、ステップＳ８で、循環ポンプ制御手段３４は、現在の循環ポンプ２０の回転数が下限回転数か否か判定する。現在の循環ポンプ２０の回転数が下限回転数ではない場合は判定が満たされず（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ４に移行し、循環ポンプ２０の回転数を１００ｒｐｍ低下させる。

上記のように、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達しておらず（ステップＳ６：ＮＯ）、除霜開始条件も成立せず（ステップＳ７：ＮＯ）、現在の循環ポンプ２０の回転数が下限回転数ではない場合（ステップＳ８：ＮＯ）は、ステップＳ６：ＮＯ→ステップＳ７：ＮＯ→ステップＳ８：ＮＯ→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６をループし、循環ポンプ２０の回転数は１分毎に１００ｒｐｍずつ低下していく。そして、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達しておらず（ステップＳ６：ＮＯ）、除霜開始条件も成立していない（ステップＳ７：ＮＯ）が、現在の循環ポンプ２０の回転数が下限回転数に到達した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）は、ステップＳ６に移行し、以後、蓄熱運転が終了するまでは、循環ポンプ２０の回転数は下限回転数で維持される。

前記ステップＳ６において、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達していない（ステップＳ６：ＮＯ）が、除霜開始条件は成立（ステップＳ７：ＹＥＳ）した場合は、蓄熱制御手段３７は蓄熱運転を終了させる。そして、除霜制御手段３８は除霜運転を開始させる。

また、前記ステップＳ６において、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達したら判定が満たされ（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ９に移行し、ステップＳ９において、除霜制御手段３８は、所定の除霜開始条件が成立したか否か判定する。除霜開始条件が成立するまでは、ステップＳ９の判定が満たされず（Ｓ９：ＮＯ）ループ待機し、除霜開始条件が成立したら判定が満たされ（ステップＳ９：ＹＥＳ）、蓄熱制御手段３７は蓄熱運転を終了させる。そして、除霜制御手段３８は除霜運転を開始させる。

以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ式温水暖房システム１では、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段３５は、それまで設定されていた暖房運転時の目標温水温度より高い所定の蓄熱目標温度を目標温水温度として設定し、目標吐出温度設定手段３６は、蓄熱運転直前の暖房運転時の目標吐出温度を維持し、循環ポンプ制御手段３４は、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時よりも低下させるようにしている。

そうすると、蓄熱運転の際に、目標温水温度設定手段３５により、目標温水温度が、それまでよりも高い所定の蓄熱目標温度に設定されたとしても、目標吐出温度設定手段３６により、目標吐出温度は、蓄熱運転を開始する直前の暖房運転時に設定されていたものがそのまま維持され、膨張弁制御手段３３により、膨張弁５の開度が大きく変更されることはなく、空気熱交換器７に循環される冷媒温度が大きく低下することもないので、空気熱交換器７への霜の付着が進行する状況になることがない。

そして、蓄熱運転時には、循環ポンプ制御手段３４により、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時よりも低下させるため、単位時間当たりの温水の循環流量が減少し、温度効率が上がるため、液冷媒熱交換器４から流出する温水の温度は高くなり、熱交換端末１３Ａに供給される温水の温度が上昇し、熱交換端末１３Ａ側に蓄熱することができる。さらに、蓄熱運転時に循環ポンプ２０の回転数を低下させていることで、温水の循環流量は下がり、熱交換端末１３Ａで放熱されにくくなり、温水の温度自体は高くなるが、熱交換端末１３Ａに対応する空間（Ａ室）の室温が上がりすぎるようなことはなく、ユーザに不快感を与えることがないものである。

上記のようにすることで、空気熱交換器７への霜の付着が進行する状況とはならず、除霜時間が長くなることがないため、熱交換端末１３Ａ側に蓄熱した分で、除霜運転時に低下する循環液の温度低下分を賄うことができ、除霜運転時に快適性が損なわれることがないものである。

また、蓄熱運転の際、循環ポンプ制御手段３４は、温水の温度が蓄熱目標温度に到達するまで、循環ポンプ２０の回転数を徐々に低下させるようにしている。

これは、循環ポンプ２０の回転数を急激に低下させると、液冷媒熱交換器４から流出する温水の温度が一気に上昇して高くなり過ぎて、高温異常と判定されてしまい、熱交換端末１３Ａ側に必要な熱量を蓄熱する前にヒートポンプユニット２が停止してしまうおそれがあるためであり、循環ポンプ２０の回転数を徐々に低下させることで、無駄にヒートポンプユニット２を停止させることなく、温水の温度を蓄熱目標温度に近づけ、必要な熱量を熱交換端末１３Ａ側に蓄熱することができるものである。

また、蓄熱運転の際、循環ポンプ制御手段３４は、循環ポンプ２０の回転数を低下させ、予め設定された下限回転数に到達した場合、その後は循環ポンプ２０を下限回転数で制御するようにしている。

これは、循環ポンプ２０の回転数を際限なく下げると、熱交換端末１３Ａで温水の熱を放熱するのに必要な循環流量が確保されず、熱交換端末１３Ａに対応する空間（Ａ室）の暖房がされなくなってしまうおそれがあるからであり、熱交換端末１３Ａで温水の熱を放熱するのに必要な循環流量が確保できる循環ポンプ２０の下限回転数を予め設定しておき、蓄熱運転の際、循環ポンプ２０の回転数が下限回転数に到達した場合、その後は循環ポンプ２０を下限回転数で制御するようにして、蓄熱運転時に暖房がされないという状態が生じないようにしたものである。

また、圧縮機制御手段３２は、蓄熱運転の際、温水の温度が蓄熱目標温度になるように圧縮機３の回転数を制御するようにしている。

蓄熱運転時の目標温水温度は、暖房運転時の目標温水温度よりも高い蓄熱目標温度に設定されるため、蓄熱運転直前の暖房運転時の目標温水温度と温水との温度差よりも、蓄熱運転時の目標温水温度（蓄熱目標温度）と温水との温度差の方が大きくなり、圧縮機３の回転数は増加する方向に制御される。その結果、液冷媒熱交換器４を通過する冷媒の循環流量が増加し、液冷媒熱交換器４において冷媒から温水に与えようとする熱量が増加するので、液冷媒熱交換器４から流出する温水の温度を上昇させやすくなり、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱を促進できる。また、蓄熱運転時の循環ポンプ２０の回転数は暖房運転時より低下しているため、液冷媒熱交換器４において冷媒から温水に与えられる熱量は減り、液冷媒熱交換器４から流出する冷媒の温度が高くなる。そうすると、空気熱交換器７へ循環される冷媒の温度も高くなり、空気熱交換器７への霜の付着の進行を抑えることができるものである。

次に、前記ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）の設定の仕方について説明する。前記蓄熱目標温度は、それまで設定されていた暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えた温度（蓄熱目標温度＝暖房運転時の目標温水温度＋加算値）に設定される。前記加算値は、前記負荷要因量に応じて決定されるものであるが、これは循環回路１９を循環する温水の温度を下げる要因として暖房負荷の大きさが関係するからである。暖房負荷の大きさはその時々によって異なり、蓄熱運転で必要な蓄熱量を熱交換端末１３側に蓄熱するためには、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を決める必要がある。

前記暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数があり、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数により暖房負荷は増減する。暖房運転を行っている熱交換端末１３の数に応じた加算値を第１加算値とした場合、第１加算値は、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が少ないほど、前記蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定される。暖房負荷自体は暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多いほど大きいが、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多い場合、家屋全体でみたときに蓄熱量が大きく、温水の温度が下がりにくい状態となるので、その場合は第１加算値としては小さくてよい。よって、第１加算値としては、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が少ないほど、前記蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定され、逆に言えば、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多いほど、小さい値が設定される。

上記の暖房運転を行っている熱交換端末１３の数にしたがい、前記ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）設定を実現するための制御手順を、図７のフローチャートにより説明すると、まず、蓄熱制御手段３７は、暖房運転中の熱交換端末１３の数を取得する（ステップＳ２０１Ａ）。この暖房運転中の熱交換端末１３の数の取得は、リモコン２３の端末設定画面１０１で運転中となっている熱交換端末１３の運転ＯＮ信号の数（本実施形態では、暖房運転中の熱交換端末１３は熱交換端末１３Ａのみであり、暖房運転中の熱交換端末１３の数は１となる。）を取得することで事足りる。

続いて、蓄熱制御手段３７は、取得した暖房運転中の熱交換端末１３の数に基づき第１加算値Ｘを決定する（ステップＳ２０２Ａ）。なお、蓄熱制御手段３７には、ステップＳ２０２Ａに表されているように、暖房運転中の熱交換端末１３の数と第１加算値Ｘの対応関係を示すテーブルデータが予め記憶されており、このテーブルデータに基づき、第１加算値Ｘを決定している。ここでは、暖房運転中の熱交換端末１３の数が１台の場合、第１加算値Ｘは２０℃に決定され、暖房運転中の熱交換端末１３の数が２台の場合、第１加算値Ｘは２０℃に決定され、暖房運転中の熱交換端末１３の数が３台の場合、第１加算値Ｘは１５℃に決定され、暖房運転中の熱交換端末１３の数が４台の場合、第１加算値Ｘは１５℃に決定され、暖房運転中の熱交換端末１３の数が５台以上の場合、第１加算値Ｘは１０℃に決定される。

そして、蓄熱制御手段３７は、ステップＳ２０２Ａで決定した第１加算値Ｘの情報を、目標温水温度設定手段３５へと出力し、目標温水温度設定手段３５は、それまで設定されていた暖房運転時の目標温水温度に第１加算値Ｘを加えることで蓄熱目標温度を決定し、その蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）設定を終了して、先に述べたステップＳ３の処理に移行するものである。

また、前記暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数以外に、外気温度があり、外気温度の変動により暖房負荷は増減する。より詳細には、外気温度が低くなるほど暖房負荷は大きくなっていく。外気温度に応じた加算値を第２加算値とした場合、第２加算値は、外気温度が低いほど、前記蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定される。

前記ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）設定を実現するための制御手順を、図８のフローチャートにより説明すると、まず、外気温度センサ１１により外気温度を検出し（ステップＳ２０１Ｂ）、蓄熱制御手段３７は、外気温度センサ１１で検出された外気温度に基づき第２加算値Ｙを決定する（ステップＳ２０２Ｂ）。なお、蓄熱制御手段３７には、ステップＳ２０２Ｂに表されているように外気温度Ｔと第２加算値Ｙの対応関係を示すテーブルデータが予め記憶されており、このテーブルデータに基づき、第２加算値Ｙを決定している。ここでは、外気温度センサ１１で検出された外気温度が−１０℃未満の場合、第２加算値Ｙは１０℃に決定され、外気温度が−１０℃以上且つ−５℃未満の場合、第２加算値Ｙは７℃に決定され、外気温度が−５℃以上且つ２℃未満の場合、第２加算値Ｙは５℃に決定される。

そして、蓄熱制御手段３７は、ステップＳ２０２Ｂで決定した第２加算値Ｙの情報を、目標温水温度設定手段３５へと出力し、目標温水温度設定手段３５は、それまで設定されていた暖房運転時の目標温水温度に第２加算値Ｙを加えることで蓄熱目標温度を決定し、その蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）設定を終了して、先に述べたステップＳ３の処理に移行するものである。

また、前記ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）を設定するために、先に述べた、暖房運転中の熱交換端末１３の数に応じた第１加算値および外気温度に応じた第２加算値の双方の加算値を用いてもよいものであり、それを実現するための制御手順を、図９のフローチャートにより説明すると、まず、暖房運転中の熱交換端末１３の数を取得し（ステップＳ２０１Ａ）、外気温度センサ１１により外気温度を検出する（ステップＳ２０１Ｂ）。

続いて、蓄熱制御手段３７は、取得した暖房運転中の熱交換端末１３の数に基づき第１加算値Ｘを決定すると共に、外気温度センサ１１で検出された外気温度に基づき第２加算値Ｙを決定する（ステップＳ２０２Ｃ）。

そして、蓄熱制御手段３７は、ステップＳ２０２Ｃで決定した第１加算値Ｘおよび第２加算値Ｙの情報を、目標温水温度設定手段３５へと出力し、目標温水温度設定手段３５は、それまで設定されていた暖房運転時の目標温水温度に第１加算値Ｘおよび第２加算値Ｙを加えることで蓄熱目標温度を決定し、その蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２における目標温水温度（蓄熱目標温度）設定を終了して、先に述べたステップＳ３の処理に移行するものである。

以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ式温水暖房システム１では、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段３５は、暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、この蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定するようにしている。

これは、循環回路１９を循環する温水の温度を下げる要因として暖房負荷の大きさが関係するからであり、暖房負荷の大きさを考慮しないと、蓄熱運転で必要な蓄熱量を熱交換端末１３側に蓄熱することができないからである。暖房負荷の大きさを考慮しない場合、蓄熱運転時の熱交換端末１３側への蓄熱量が不足してしまうことがあり、そうなると、熱交換端末１３側に蓄熱した分では、除霜運転時に低下する温水の温度低下分を賄うことができず、除霜運転時に暖房感が低下して快適性を損なうおそれがあり、また、暖房負荷の大きさを考慮しない場合、蓄熱運転時の熱交換端末１３側への蓄熱量が過剰となってしまうことがあり、そうなると、過剰分は熱交換端末１３側でただ放熱されるだけとなり、無駄なエネルギー消費となるおそれがある。

そこで、蓄熱運転の際、目標温水温度設定手段３５は、暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、この蓄熱目標温度を新たな目標温水温度として設定するようにしたことで、蓄熱運転で必要な蓄熱量を過不足なく熱交換端末１３側に蓄熱することができるものである。

また、目標温水温度設定手段３５は、蓄熱目標温度を設定するとき、負荷要因量としての暖房運転を行っている熱交換端末１３の数に応じた第１加算値を用いるようにしている。

暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数があり、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数に応じた第１加算値を用いることで、暖房負荷の大きさに対応した蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、第１加算値は、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が少ないほど、蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されている。

これは、暖房負荷自体は暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多いほど大きいが、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多い場合、家屋全体でみたときに蓄熱量が大きくなり、温水の温度が下がりにくい状態となるので、この場合、第１加算値としては小さくてよい。よって、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が少ないほど、蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定され、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数が多いほど、小さい値が設定されることで、暖房負荷の大きさに対応した適切な蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、目標温水温度設定手段３５は、蓄熱目標温度を設定するとき、負荷要因量としての外気温度に応じた第２加算値を用いるようにしている。

暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量としては、暖房運転を行っている熱交換端末１３の数以外に、外気温度が考えられ、外気温度に応じた第２加算値を用いることで、暖房負荷の大きさに対応した蓄熱目標温度を設定することができるものである。

また、第２加算値は、外気温度が低いほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されている。

これは、外気温度が低くなるほど暖房負荷は大きくなっていくからであり、第２加算値は、外気温度が低いほど、蓄熱目標温度がより高くなるように大きい値が設定されることで、暖房負荷の大きさに対応した適切な蓄熱目標温度を設定することができるものである。

なお、前記第１加算値と前記第２加算値の双方の加算値を用いることでも、暖房負荷の大きさに対応した蓄熱目標温度を設定することができる。したがって、目標温水温度設定手段３５は、蓄熱目標温度を設定するとき、前記第１加算値または前記第２加算値のうち、少なくとも一方の加算値を用いればよいものである。

次に、特徴的な動作として、前記蓄熱運転開始条件を補正する制御について説明する。先に述べたとおり、蓄熱運転開始条件は、除霜開始条件が成立するよりも手前で成立する条件であるが、蓄熱運転時において、温水の温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間は、各地域の環境条件（温度や湿度等）により大きく異なる。温水の温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が長すぎる、あるいは短すぎるということがないように、蓄熱運転の開始タイミングを調整する、すなわち、各地域の環境条件を学習しそれに合わせて蓄熱運転開始条件を補正する必要がある。

本実施形態では、蓄熱制御手段３７により、蓄熱運転開始条件の補正を実現するものであり、蓄熱制御手段３７は、外気温度が所定温度（例えば２℃）以下、且つ、外気温度−空気熱交換器７の出口側の冷媒温度＞４℃＋αという蓄熱運転開始条件を予め記憶している。この式でいうαが補正値であり、この値を変更することで、蓄熱運転開始条件の補正が行われる。なお、αの初期値としてはゼロが入力されている。また、蓄熱運転開始条件である外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度との温度差の上限値としては６℃（４℃＋α＝６℃）が設定され、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度との温度差の下限値としては２℃（４℃＋α＝２℃）が設定され、予め蓄熱制御手段３７に記憶されている。

ここで、蓄熱制御手段３７には、図１０に示すような、蓄熱運転時において温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間ｔと補正値αの対応関係を示すテーブルデータが予め記憶されている。蓄熱運転時において温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間は、前記計測手段４０で計測されており、その計測時間が、予め設定された第１時間範囲（１０分以上且つ２０分未満）内の場合、前記蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝０を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件の補正を行わないようにする。

また、前記計測時間が、前記第１時間範囲より長い第２時間範囲（２０分以上且つ３０分未満）内の場合、前記蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝１を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始を遅らせる方向に補正するようにする。ここで、補正値αとして正の値（ここでは、１）を選択するということは、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件が成立するためには、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度との温度差が、今回よりも大きくならなければいけないということになり、蓄熱運転開始条件が成立しにくい方向、すなわち、除霜開始条件により近づく方向にし、熱交換端末１３側に蓄熱する時間を減らして、無駄な放熱時間が短くなるようにすることを意味する。

さらに、前記計測時間が、前記第２時間範囲より長い第３時間範囲（３０分以上）内の場合、前記蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝２を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、計測時間が前記第２時間範囲内であるときよりも、蓄熱運転の開始がより遅れる方向に補正するようにする。

また、前記計測時間が、前記第１時間範囲より短い第４時間範囲（０分以上且つ１０分未満）内の場合、前記蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝−１を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにする。ここで、補正値αとして負の値（ここでは、−１）を選択するということは、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件が成立するためには、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度との温度差が、今回よりも小さくてよいということになり、蓄熱運転開始条件が成立しやすい方向、すなわち、除霜開始条件からより遠ざかる方向にして、除霜運転開始までに熱交換端末１３側に蓄熱する時間を増やすようにすることを意味する。

なお、蓄熱運転時において温水の温度が蓄熱目標温度に到達する前に除霜開始条件が成立した場合、前記蓄熱開始条件補正手段４１は、前記計測手段４０の計測時間に応じることなく、補正値としてα＝−１を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにする。ここで、蓄熱運転時において温水の温度が蓄熱目標温度に到達する前に除霜開始条件が成立してしまうということは、熱交換端末１３側の温水の温度が蓄熱目標温度よりも低く、必要とする蓄熱量に到達する前に除霜運転が開始されてしまうことになる。よって、蓄熱運転時において温水の温度が蓄熱目標温度に到達する前に除霜開始条件が成立した場合は、補正値αとして負の値（ここでは、−１）を選択し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件が成立しやすい方向、すなわち、除霜開始条件からより遠ざかる方向にして、除霜運転開始までに熱交換端末１３側に蓄熱する時間を増やすようにするものである。

次に、蓄熱運転開始条件の補正を実現するための制御手順を、図１１のフローチャートにより説明する。ここでは、熱交換端末１３Ａによる暖房運転が行われる場面について説明を行う。

前記暖房運転が開始されると、蓄熱開始条件補正手段４１は蓄熱運転開始条件の設定を行う（ステップＳ１１）。設置後、初めての暖房運転の場合、補正値αには初期値としてゼロが記憶されているため、蓄熱運転開始条件は、外気温度が所定温度（例えば２℃）以下、且つ、外気温度−空気熱交換器７の出口側の冷媒温度＞４℃に設定される。

そして、蓄熱制御手段３７は、外気温度センサ１１で検出される外気温度および冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒温度に基づき、ステップＳ１１で設定された蓄熱運転開始条件が成立したか否か判定する（ステップＳ１２）。蓄熱運転開始条件が成立していなければ判定が満たされずループ待機し（ステップＳ１２：ＮＯ）、蓄熱運転開始条件が成立したら判定が満たされ（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、蓄熱制御手段３７は、蓄熱運転を開始し（ステップＳ１３）、カウント手段３９による蓄熱運転の時間のカウントが開始され（ステップＳ１４）、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、蓄熱制御手段３７は、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度設定手段３５で設定された目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達したか否かを判定する。戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度に到達していなければ判定が満たされず（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６に移行し、ステップＳ１６において、除霜制御手段３８は、所定の除霜開始条件が成立したか否か判定する。ここで、前記除霜開始条件の成立は、外気温度と空気熱交換器７の出口側の冷媒温度とに基づいて設定される条件、例えば、外気温度が所定温度（例えば２℃）以下、且つ、外気温度−空気熱交換器７の出口側の冷媒温度＞８℃という条件か、または蓄熱運転を開始してから一定時間（例えば、４０分）が経過すること、すなわちカウント手段３９のカウントする時間が一定時間を超えるという条件のうち、何れか一方の条件が成立することである。

前記ステップＳ１６において、所定の除霜開始条件が成立していなければ判定が満たされず（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５に移行する。このように、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達しておらず（ステップＳ１５：ＮＯ）、除霜開始条件も成立しない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５：ＮＯ→ステップＳ１６：ＮＯ→ステップＳ１５をループすることになる。そして、除霜開始条件が成立する前に、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、計測手段４０は、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間の計測を開始し、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８において、除霜制御手段３８は、所定の除霜開始条件が成立したか否か判定する。除霜開始条件が成立していなければ判定が満たされずループ待機し（ステップＳ１８：ＮＯ）、除霜開始条件が成立したら判定が満たされ（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、蓄熱運転を終了し、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９において、蓄熱開始条件補正手段４１は、計測手段４０で計測された計測時間に基づき補正値αを決定する。このステップＳ１９で蓄熱開始条件補正手段４１は、図１０に示したテーブルデータを用いて、計測手段４０の計測時間に基づいて補正値αを決定し、新たな補正値αが記憶され、前記ステップＳ１１の処理に戻る。次回の蓄熱運転が行われるときは、前記ステップＳ１１の蓄熱運転開始条件設定処理において、ステップＳ１９で決定・記憶された補正値αを適用した蓄熱運転開始条件が設定される。

前記ステップＳ１９において、計測時間が前記第１時間範囲（１０分以上且つ２０分未満）内の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値α＝０を選択・決定し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、今回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件から変更せず、実質的に補正しないようにする。

前記ステップＳ１９において、計測時間が前記第２時間範囲（２０分以上且つ３０分未満）内の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝１を選択・決定し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、今回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件に比べて、蓄熱運転の開始を遅らせる方向に補正するようにする。

前記ステップＳ１９において、計測時間が前記第３時間範囲（３０分以上）内の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝２を選択・決定し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、今回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件に比べて、蓄熱運転の開始を遅らせる方向に補正し、且つ計測時間が前記第２時間範囲内であるときよりも、蓄熱運転の開始がより遅れる方向に補正するようにする。

前記ステップＳ１９において、計測時間が前記第４時間範囲（０分以上且つ１０分未満）内の場合、ステップＳ１９にて蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝−１を選択・決定し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、今回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件に比べて、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにする。

一方、前記ステップＳ１５において、戻り温度センサ２２Ａで検出される温水温度が目標温水温度（蓄熱目標温度）に到達する前に（ステップＳ１５：ＮＯ）、除霜制御手段３８により除霜開始条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１９において、蓄熱開始条件補正手段４１は、補正値としてα＝−１を選択・決定し、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を、今回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件に比べて、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにする。

以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ式温水暖房システム１では、蓄熱運転時に温水の温度が所定の蓄熱目標温度に到達してから所定の除霜開始条件が成立するまでの時間を計測する計測手段４０と、計測手段４０で計測された計測時間に応じて、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を補正する蓄熱開始条件補正手段４１とを設けている。

蓄熱運転開始条件は、除霜開始条件が成立するよりも手前で成立する条件であるが、蓄熱運転時において、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間は、各地域の環境条件（温度や湿度等）により大きく異なるため、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が長くなった場合、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱分が無駄に放熱される時間が長くなってしまい、また、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が短い、または温水の温度が蓄熱目標温度に到達しない場合、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱分が不足しているおそれがある。

そこで、蓄熱運転時に温水の温度が所定の蓄熱目標温度に到達してから所定の除霜開始条件が成立するまでの時間を計測する計測手段４０と、計測手段４０で計測された計測時間に応じて、次回の蓄熱運転時の蓄熱運転開始条件を補正する蓄熱開始条件補正手段４１とを設けたことで、蓄熱運転の開始タイミングを調整して、各地域の環境条件に合った蓄熱運転開始条件とすることができ、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱を過不足なく行うことができるものである。

また、計測手段４０の計測する計測時間が、予め設定された第１時間範囲より長い第２時間範囲または第３時間範囲の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、次回の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始を遅らせる方向に補正するようにしている。

蓄熱運転時に温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が長いということは、除霜運転開始までに無駄に放熱している時間が長いということであり、その場合は、次回の蓄熱運転開始条件が今回よりも成立しにくくなるよう蓄熱運転の開始を遅らせる方向（除霜開始条件により近づく方向）に補正することで、次回の蓄熱運転時において、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間を短くし、除霜運転開始までの無駄な放熱時間が短くなるようにして、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱が過剰とならないようにすることができるものである。

また、蓄熱開始条件補正手段４１は、計測手段４０の計測する計測時間が長いほど、蓄熱運転の開始がより遅れる方向に補正するようにしている。

蓄熱運転時に温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が長いほど、除霜運転開始までに無駄に放熱している時間が長くなっているということである。つまり、計測時間が第２時間範囲内であった場合よりも、第３時間範囲内であった場合の方が、次回の蓄熱運転開始条件が成立しにくくなるよう蓄熱運転の開始がより遅れる方向（除霜開始条件により近づく方向）に補正することで、次回の蓄熱運転時において、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間を短くし、除霜運転開始までの無駄な放熱時間が短くなるようにして、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱が過剰とならないようにすることができるものである。

また、計測手段４０の計測する計測時間が、予め設定された第１時間範囲より短い第４時間範囲の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、次回の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにしている。

蓄熱運転時に温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が短いということは、蓄熱量に余裕分がなく不足するかもしれないということであり、その場合は、次回の蓄熱運転開始条件が今回よりも成立しやすくなるよう蓄熱運転の開始が早まる方向（除霜開始条件から遠ざかる方向）に補正することで、次回の蓄熱運転時において、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間を長くし、除霜運転開始までに熱交換端末１３Ａ側へ蓄熱する時間が増えるようにして、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱が不足しないようにすることができるものである。

また、計測手段４０の計測する計測時間が、予め設定された第１時間範囲内の場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、次回の蓄熱運転開始条件を補正しないようにしている。

蓄熱運転時に温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間が最適で、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱を過不足なく行うことができている状態のため、その場合は、次回の蓄熱運転開始条件を今回の蓄熱運転開始条件から変更しない、つまり、次回の蓄熱運転開始条件を補正しないようにすることで、次回の蓄熱運転時において、温水の温度が蓄熱目標温度に到達してから除霜開始条件が成立するまでの時間も最適な時間となり、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱を過不足なく行うことができるものである。

また、蓄熱運転時において、温水の温度が所定の蓄熱目標温度に到達する前に所定の除霜開始条件が成立した場合、蓄熱開始条件補正手段４１は、計測手段４０で計測された計測時間に応じることなく（計測手段４０で計測された計測時間とは無関係に）、次回の蓄熱運転開始条件を、蓄熱運転の開始が早まる方向に補正するようにしている。

蓄熱運転時において、温水の温度が所定の蓄熱目標温度に到達する前に所定の除霜開始条件が成立するということは、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱量が不足しているということであり、その場合は、次回の蓄熱運転開始条件が今回よりも成立しやすくなるよう蓄熱運転の開始が早まる方向（除霜開始条件から遠ざかる方向）に補正することで、次回の蓄熱運転時において、除霜開始条件成立までに熱交換端末１３Ａ側へ蓄熱する時間が増えるようにして、熱交換端末１３Ａ側への蓄熱が不足しにくくすることができるものである。

次に、空気熱交換器７の霜を溶かす除霜運転について説明する。本実施形態の除霜運転は、暖房運転時と同方向に冷媒を循環させる形態（いわゆる正サイクル除霜）であり、圧縮機３から吐出された冷媒は、液冷媒熱交換器４を介して膨張弁５を通過し、空気熱交換器７に供給されて空気熱交換器７に発生した霜を溶かす。

なお、前記除霜運転は、先に説明してきた除霜開始条件が成立したか否かを除霜制御手段３８が判断して、除霜開始条件が成立したと判断したら除霜運転が開始され、前記除霜運転の完了は、所定の除霜終了条件が成立したか否かを除霜制御手段３８が判断して、除霜開始条件が成立したと判断したら、前記除霜運転の完了となる。前記除霜終了条件は、例えば、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が、予め設定された除霜終了温度（例えば、５℃）に達することである。

前記除霜運転が開始されると、除霜制御手段３８から圧縮機制御手段３２に除霜運転中である旨の信号が出力され、圧縮機制御手段３２は、その信号を受け、圧縮機３を予め設定された除霜時回転数（一定回転数）で制御する。なお、ここでは、除霜制御手段３８からの指示に基づき圧縮機制御手段３２が圧縮機３の回転数を制御するようにしているが、除霜運転時において、除霜制御手段３８が、直接、圧縮機３の回転数を制御するようにしても、同様の制御を実施することができる。

また、前記除霜運転が開始されると、除霜制御手段３８から膨張弁制御手段３３に除霜運転中である旨の信号が出力され、膨張弁制御手段３３は、その信号を受け、膨張弁５を暖房運転時の開度よりも大きい所定の開度（例えば全開）まで拡大させ、膨張弁５を通過する冷媒が膨張弁５で減圧されることがないようにする。なお、ここでは、除霜制御手段３８からの指示に基づき膨張弁制御手段３３が膨張弁５の開度を制御するようにしているが、除霜運転時において、除霜制御手段３８が、直接、膨張弁５の開度を制御するようにしても、同様の制御を実施することができる。

さらに、前記除霜運転が開始されると、除霜制御手段３８から循環ポンプ制御手段３４に除霜運転中である旨の信号が出力され、循環ポンプ制御手段３４は、その信号を受け、冷媒温度センサ１２の検出する冷媒温度に基づいて循環ポンプ２０の駆動を制御する。なお、ここでは、除霜制御手段３８からの指示に基づき循環ポンプ制御手段３４が循環ポンプ２０の駆動を制御するようにしているが、除霜運転時において、除霜制御手段３８が、直接、循環ポンプ２０の駆動を制御するようにしても、同様の制御を実施することができる。説明を簡単化するため、以下、除霜運転時においては、除霜制御手段３８が、直接、循環ポンプ２０の駆動を制御するものとする。

ここで、除霜運転時における循環ポンプ２０の駆動制御（回転数制御）について説明すると、除霜運転中において、除霜制御手段３８は、空気熱交換器７の除霜を継続しながら（換言すると、膨張弁５を全開にして空気熱交換器７に高温冷媒が流れるようにして空気熱交換器７の除霜を行いながら）、冷媒温度センサ１２で検出される温度に基づいて循環ポンプ２０の駆動を制御する。以下、詳細について説明する。

まず、除霜運転開始時に、除霜制御手段３８は、それまで駆動中であった循環ポンプ２０の駆動を停止させ、温水の循環を停止させる。これは、除霜運転開始時に、循環ポンプ２０を駆動させた状態だと、液冷媒熱交換器４において冷媒と温水との熱交換により、冷媒の保有熱量の一部が温水側に吸熱されてしまい、空気熱交換器７を除霜するための熱量が奪われ、空気熱交換器７の除霜が進まなくなってしまうので、除霜運転開始時に循環ポンプ２０の駆動を停止させるのである。特に、除霜運転開始時は、空気熱交換器７の着霜量が多いため、冷媒の保有熱量が除霜のためだけに使用されるように、除霜運転開始時に循環ポンプ２０の駆動を停止させるのがよい。なお、上記の温水の循環停止とは、実質的に温水の流れが止まることをいうものである。

そして、除霜運転中において、除霜制御手段３８は、冷媒温度センサ１２で検出される温度が、前記除霜終了条件が成立する手前で必ず成立する所定の循環ポンプ駆動開始条件に到達したと判断したら、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時よりも低い回転数で駆動させ、温水の循環を行わせるようにする。

前記循環ポンプ駆動開始条件は、例えば、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が予め設定された循環ポンプ駆動開始温度（０℃より高く且つ除霜終了温度の５℃より低い、例えば１℃）以上になったか否かとされ、除霜制御手段３８は、前記循環ポンプ駆動開始条件が成立したと判断すると、循環ポンプ２０を暖房運転時よりも低い所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動を開始させ、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が、上昇に伴って除霜終了条件の成立する方向に近づくにつれ、循環ポンプ２０の回転数を増加させるように制御するものである。

前記除霜運転中に空気熱交換器７の霜が溶け始めると、除霜に必要な熱量に対して冷媒の保有熱量が過剰となり、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が上昇してくる。何もしなければ除霜に必要な熱量以外の余剰の熱量は空気熱交換器７から単に放熱されるだけであり、放熱ロスとなってしまう。その放熱ロス分を暖房用の熱量にするために、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が上昇してきて予め設定された所定温度以上になったときに、循環ポンプ２０を暖房運転時よりも低回転数で駆動を開始させて、液冷媒熱交換器４において冷媒の保有熱量の一部を温水側に吸熱させ、それまで除霜のためだけに用いられていた熱量の一部を暖房に用いるのである。また、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が上昇していき、除霜終了条件の成立する方向に近づくということは、除霜に必要な熱量以外の余剰の熱量が増えているということであり、そうした場合は、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が除霜終了条件の成立する方向に近づくにつれて、循環ポンプ２０の回転数を増加させ、暖房に用いる熱量を増やすように制御するものである。

前記除霜運転開始時は、空気熱交換器７の着霜量が多いため、冷媒の保有熱量が除霜のためだけに使用されるように循環ポンプ２０の駆動を停止させているが、除霜運転中に冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が所定温度まで上昇してきたら、循環ポンプ２０の駆動を開始させて、除霜を継続しながらも、温水を熱交換端末１３に循環させ暖房も行うことができるものである。

なお、前記除霜制御手段３８には、図１２に示すように、空気熱交換器７の出口側の冷媒温度ｒと循環ポンプ２０の駆動回転数の対応関係を示すテーブルデータが予め記憶されており、このテーブルデータに基づき、循環ポンプ２０の回転数を決定するようにしている。ここでは、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が１℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は０ｒｐｍに決定、すなわち停止状態とされ、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が１℃以上且つ２℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１０００ｒｐｍに決定され、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が２℃以上且つ３℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１２００ｒｐｍに決定され、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が３℃以上且つ５℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１５００ｒｐｍに決定される。

次に、上記除霜運転時の動作を実現するための制御手順を、図１３のフローチャートにより説明する。ここでは、熱交換端末１３Ａによる暖房運転（蓄熱運転を含む）が行われているときに除霜運転が実施される場面について説明を行う。

前記暖房運転時において、除霜制御手段３８が、前記除霜開始条件が成立したと判定した場合、空気熱交換器７の霜を溶かす除霜運転が開始され、まず、除霜制御手段３８は、循環ポンプ２０を停止させて、温水の循環を停止させ（ステップＳ２１）、さらに、圧縮機３の回転数を除霜時回転数で駆動させると共に、膨張弁５の開度を全開に拡大させ（ステップＳ２２）、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３において、除霜制御手段３８は、循環ポンプ駆動開始条件が成立したか否か、すなわち、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が循環ポンプ駆動開始温度（ここでは１℃）以上になったか否かを判定する。冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が１℃に到達していなければ判定が満たされず（ステップＳ２３：ＮＯ）、ループ待機し、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が１℃に到達したら判定が満たされ（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４において、除霜制御手段３８は、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度に応じて循環ポンプ２０の駆動回転数を決定し、決定した回転数で循環ポンプ２０の駆動を制御し、温水の循環を行わせる。このステップＳ２４で除霜制御手段３８は、図１２に示したテーブルデータを用いて、冷媒温度センサ１２で検出された空気熱交換器７の出口側の冷媒温度に基づいて循環ポンプ２０の駆動回転数を決定する。

前記ステップＳ２４において、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が１℃以上且つ２℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１０００ｒｐｍに決定され、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が２℃以上且つ３℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１２００ｒｐｍに決定され、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が３℃以上且つ５℃未満の場合、循環ポンプ２０の回転数は１５００ｒｐｍに決定される。実際の動作としては、ステップＳ２３にて循環ポンプ駆動開始条件が成立した場合、ステップＳ２４にて、まず、循環ポンプ２０は停止状態から１０００ｒｐｍで駆動開始され、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が上昇するにつれ、１２００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍと徐々に循環ポンプ２０の回転数は増加されていくこととなる。

そして、ステップＳ２５において、除霜制御手段３８は、所定の除霜終了条件が成立したか否か、すなわち、冷媒温度センサ１２で検出された冷媒温度が除霜終了温度（ここでは５℃）以上になったか否かを判定する。除霜終了条件が成立していなければ判定が満たされず（ステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ２４の処理に戻り、除霜終了条件が成立したら判定が満たされ（ステップ２５：ＹＥＳ）、除霜運転を終了し、熱交換端末１３Ａによる暖房運転を再開させる。

以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ式温水暖房システム１では、除霜運転（正サイクル除霜）開始時には、温水の循環を停止させ、正サイクル除霜中には、空気熱交換器７の除霜を継続しながら、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度に基づき所定の条件に到達したと判断したら、温水の循環を行わせるようにしたことで、除霜運転中に、除霜を行いつつも、空気熱交換器７の出口側の冷媒温度に応じて、適宜、循環ポンプ２０を駆動させて温水を循環させ、熱交換端末１３Ａによる暖房も行うことができるものである。

また、除霜制御手段３８は、除霜開始時に循環ポンプ２０を停止させ、除霜運転中に、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が、除霜終了条件成立前に成立する循環ポンプ駆動開始条件に到達したと判断したら、循環ポンプ２０の回転数を暖房運転時よりも低い回転数で駆動させるようにしたことで、除霜運転開始時は、空気熱交換器７の着霜量が多いため、冷媒の保有熱量が除霜のためだけに使用されるように循環ポンプ２０の駆動を停止させて集中的に除霜を行い、そして、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が上昇してきて、循環ポンプ駆動開始条件まで上昇してきたら、循環ポンプ２０を暖房運転時よりも低回転数で駆動開始させて除霜に必要な熱量を奪いすぎないようにして、除霜を継続しながらも、温水を熱交換端末１３Ａに循環させ暖房も行うことができ、除霜運転時の無暖房の時間を短縮することができるものである。

さらに、除霜制御手段３８は、前記循環ポンプ駆動開始条件に到達したと判断した後、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が、除霜終了条件の成立する方向（除霜終了温度）に近づくにつれ、循環ポンプ２０の回転数を増加させていくようにしたことで、冷媒温度センサ１２で検出される冷媒温度が、循環ポンプ駆動条件に到達してから除霜終了条件の成立する方向に近づくということは、すなわち、空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が上昇しているということであり、空気熱交換器７の除霜に必要な熱量以外の余剰の熱量が増えているということであり、その場合、冷媒温度センサ１２で検出される空気熱交換器７の出口側の冷媒の温度が除霜終了条件の成立する方向に近づくにつれて、循環ポンプ２０の回転数を増加させて、暖房に用いる熱量を増やすことができ、除霜運転時における暖房感の低下を抑制することができるものである。

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、熱交換端末１３Ａのみによる暖房運転を行っている場面において、本発明たる蓄熱運転時の目標温水温度設定、目標吐出温度設定、圧縮機３の回転数制御、および循環ポンプ２０の回転数制御を適用したが、複数の熱交換端末１３の中で、少なくとも１台が暖房運転を行っている状況であれば、本発明を適用してよいものである。

また、本実施形態では、除霜運転として正サイクル除霜を行っているが、本発明たる蓄熱運転は、除霜運転を行う前に熱交換端末１３側に蓄熱することを目的とするものであるため、除霜運転としては暖房運転時と逆方向に冷媒を循環させる公知の逆サイクル除霜を行うものであってもよい。

また、本実施形態では、ヒートポンプユニット２は、暖房運転のみが行えるものとしているが、暖房運転および冷房運転を行えるヒートポンプユニット２としてもよい。

１ ヒートポンプ式温水暖房システム
２ ヒートポンプユニット
３ 圧縮機
４ 液冷媒熱交換器
５ 膨張弁
７ 空気熱交換器
１３ 熱交換端末
１９ 循環回路
２０ 循環ポンプ
３５ 目標温水温度設定手段

Claims (5)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、循環液と前記冷媒とを熱交換させる液冷媒熱交換器と、膨張弁と、空気熱交換器とを有するヒートポンプ式熱源機と、
   前記ヒートポンプ式熱源機の前記液冷媒熱交換器と、前記循環液を熱源として被空調空間の暖房を行う熱交換端末と、前記循環液を循環させる循環ポンプとを配管で接続し形成される前記循環液が循環する循環回路と、
   前記熱交換端末に供給される前記循環液の目標温水温度を設定する目標温水温度設定手段と、を備え、
   前記熱交換端末に供給される前記循環液の温度が前記目標温水温度になるように前記ヒートポンプ式熱源機および循環ポンプを制御して暖房運転を行い、前記暖房運転時に所定の蓄熱運転開始条件が成立した場合に、前記熱交換端末に供給される前記循環液の温度を上昇させる蓄熱運転を行い、該蓄熱運転を行った後に、前記空気熱交換器の霜を溶かす除霜運転を行うヒートポンプ式温水暖房システムにおいて、
   前記蓄熱運転の際、前記目標温水温度設定手段は、前記暖房運転時の目標温水温度に、暖房負荷の大きさに影響を与える負荷要因量に応じた加算値を加えて蓄熱目標温度とし、前記蓄熱目標温度を目標温水温度として設定するようにしたことを特徴とするヒートポンプ式温水暖房システム。
2. 前記目標温水温度設定手段は、前記蓄熱目標温度を設定するとき、前記負荷要因量としての前記暖房運転を行っている前記熱交換端末の数に応じた第１加算値を用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式温水暖房システム。
3. 前記第１加算値は、前記暖房運転を行っている前記熱交換端末の数が少ないほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されていることを特徴とする請求項２記載のヒートポンプ式温水暖房システム。
4. 前記目標温水温度設定手段は、前記蓄熱目標温度を設定するとき、前記負荷要因量としての外気温度に応じた第２加算値を用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式温水暖房システム。
5. 前記第２加算値は、外気温度が低いほど、前記蓄熱目標温度が高くなるようにその値が設定されていることを特徴とする請求項４記載のヒートポンプ式温水暖房システム。

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