JP5992780B2 - 暖房システム - Google Patents

Description

本発明は、暖房システムに関する。

熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる暖房システムが、例えば特許文献１に開示されている。この種の暖房システムは、ユーザの操作に応じて暖房設定温度を設定する温度設定手段と、暖房端末への熱媒の往き温度を暖房設定温度に調整する温度調整手段を備えている。

特開２０１２−９２９９７号公報

外気温の変動などによって、暖房端末における熱媒の放熱量に変化が生じる場合、快適な暖房を提供するためには、それに応じて暖房端末への熱媒の往き温度を調整する事が望ましい。従来技術の暖房システムでは、暖房端末への熱媒の往き温度を調整するためには、暖房設定温度を変更する操作をユーザが自ら行う必要がある。しかしながら、暖房設定温度を小まめに変更することは、ユーザにとって面倒な作業であり、暖房システムの利便性を損なってしまう。ユーザの手を煩わせることなく、暖房端末への熱媒の往き温度を適切に調整することが可能な技術が期待されている。

本明細書は、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる暖房システムにおいて、ユーザの手を煩わせることなく、暖房端末への熱媒の往き温度を適切に調整することが可能な技術を提供する。

本明細書は暖房システムを開示する。その暖房システムは、熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる。その暖房システムは、ユーザの操作に応じて暖房設定温度を設定する温度設定手段と、暖房設定温度と補正値に基づいて暖房制御温度を決定する温度決定手段と、暖房端末への熱媒の往き温度を暖房制御温度に調整する温度調整手段と、暖房端末からの熱媒の戻り温度を暖房戻り温度として検出する温度検出手段を備えている。その暖房システムでは、温度決定手段が、暖房設定温度が変化しない場合に、（１）暖房戻り温度が下側切換温度と上側切換温度の間にある場合、現在の補正値をそのまま維持し、（２）暖房戻り温度が上側切換温度以上になると、補正値を所定温度幅だけ減少させ、（３）暖房戻り温度が下側切換温度を下回ると、補正値を所定温度幅だけ増加させる。

上記の暖房システムでは、暖房端末からの熱媒の戻り温度に応じて補正値を増減して、暖房制御温度を調整する。例えば外気温が低下すると、暖房端末での放熱量が増加し、暖房端末からの熱媒の戻り温度は低下する。このような場合に、上記の暖房システムでは、補正値の増加によって暖房制御温度を上昇させて、暖房端末へ供給する熱量を増加させる。逆に、外気温が上昇すると、暖房端末での放熱量が低下し、暖房端末からの熱媒の戻り温度は上昇する。このような場合に、上記の暖房システムでは、補正値の減少によって暖房制御温度を低下させて、暖房端末へ供給する熱量を減少させる。上記の暖房システムによれば、ユーザが暖房設定温度を変更しなくても、暖房端末への熱媒の往き温度が調整される。ユーザの手を煩わせることなく、暖房端末への熱媒の往き温度を適切に調整することができる。

上記の暖房システムは、温度決定手段が、制限された範囲内で補正値を増減するように構成することができる。

ユーザの体感には個人差があり、同じ外気温のもとで同じ放熱量で暖房を行っても、暑いと感じるユーザもいれば、寒いと感じるユーザもいる。暑いと感じるユーザは、暖房設定温度を下げることで、暖房端末における放熱量を下げようとし、寒いと感じるユーザは、暖房設定温度を上げることで、暖房端末における放熱量を上げようとする。仮に、上記の暖房システムにおいて、補正値の範囲に制限を設けないとすると、ユーザによる暖房設定温度の変更を打ち消すような補正値が実現するおそれがあり、ユーザが求めている快適な暖房を実現することができなくなってしまう。上記の暖房システムによれば、補正値の範囲に制限を設けることで、暖房制御温度が暖房設定温度から大きく外れてしまうことを防ぐことができる。これによって、ユーザが暖房設定温度を変更した場合に、それに追随するように暖房端末への熱媒の往き温度を変更することができる。

上記の暖房システムは、温度決定手段が、暖房戻り温度の時間に関する移動平均値に基づいて補正値を増減するように構成することができる。

暖房端末における放熱量は一時的に増減することがあるものの、このような一時的な増減に対しては暖房制御温度を変更しない方が好ましい。上記の暖房システムによれば、暖房端末における放熱量の一時的な増減の影響を排除することができる。

上記の暖房システムは、温度調整手段が、自然環境から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプで加熱されてから暖房端末へ送られる熱媒とヒートポンプで加熱されずに暖房端末へ送られる熱媒の流量比を調整可能な混合器を備えるように構成することができる。

上記の暖房システムでは、エネルギー効率の高いヒートポンプによって加熱した熱媒を暖房端末へ供給して暖房を行うことができる。また、上記の暖房システムでは、ヒートポンプの加熱能力と、混合器における流量比を調整することで、暖房端末への熱媒の往き温度を暖房制御温度に適切に調整することができる。

上記の暖房システムは、温度調整手段が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱する補助熱源機をさらに備えるように構成することができる。

上記の暖房システムによれば、暖房端末で必要な放熱量をヒートポンプの加熱量のみでは賄えない場合でも、補助熱源機によって不足する加熱量を補うことができる。

本明細書は、別の暖房システムも開示する。その暖房システムは、熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる。その暖房システムは、ユーザの操作に応じて暖房設定温度を設定する温度設定手段と、暖房設定温度と補正値に基づいて、暖房制御温度を決定する温度決定手段と、暖房端末への熱媒の往き温度を暖房制御温度に調整する温度調整手段と、温度調整手段における熱媒への加熱量を熱媒加熱量として検出する加熱量検出手段を備えている。その暖房システムでは、温度決定手段が、暖房設定温度が変化しない場合に熱媒加熱量が高いほど暖房制御温度を高くするように、補正値を増減する。

上記の暖房システムでは、温度調整手段における熱媒への加熱量に応じて補正値を増減して、暖房制御温度を調整する。例えば外気温が低下すると、暖房端末での放熱量が増加し、暖房端末からの熱媒の戻り温度が低下して、暖房制御温度まで熱媒を加熱するための加熱量が増加する。このような場合に、上記の暖房システムでは、補正値の増加によって暖房制御温度を上昇させて、暖房端末へ供給する熱量を増加させる。逆に、外気温が上昇すると、暖房端末での放熱量が低下し、暖房端末からの熱媒の戻り温度が上昇して、暖房制御温度まで熱媒を加熱するための加熱量が減少する。このような場合に、上記の暖房システムでは、補正値の減少によって暖房制御温度を低下させて、暖房端末へ供給する熱量を減少させる。上記の暖房システムによれば、ユーザが暖房設定温度を変更しなくても、暖房端末へ供給される熱媒の温度が適切に調整される。ユーザの手を煩わせることなく、暖房端末への熱媒の往き温度が調整される。ユーザの手を煩わせることなく、暖房端末への熱媒の往き温度を適切に調整することができる。

上記の暖房システムは、温度決定手段が、制限された範囲内で補正値を増減するように構成することができる。

上記の暖房システムは、温度決定手段が、熱媒加熱量の時間に関する移動平均値に基づいて補正値を増減するように構成することができる。

上記の暖房システムは、温度調整手段が、自然環境から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプで加熱されてから暖房端末へ送られる熱媒とヒートポンプで加熱されずに暖房端末へ送られる熱媒の流量比を調整可能な混合器を備えるように構成することができる。

上記の暖房システムは、温度調整手段が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱する補助熱源機をさらに備えるように構成することができる。

実施例１，２の給湯暖房システム１０，１００の構成を模式的に示す図である。 実施例１，２の給湯暖房システム１０，１００において、ヒートポンプユニット２０を運転しながら暖房を行うときの熱媒の流れを説明する図である。 実施例１，２の給湯暖房システム１０，１００において、タンク３０の熱媒が十分に加熱されており、ヒートポンプユニット２０を運転しないで暖房を行うときの熱媒の流れを説明する図である。 実施例１，２の給湯暖房システム１０，１００において、タンク３０の熱媒の加熱が不足しており、バーナー８６を燃焼させながら暖房を行うときの熱媒の流れを説明する図である。 実施例１の給湯暖房システム１０における、暖房制御温度Ｔ_sの決定処理を説明するフローチャートである。 実施例１の給湯暖房システム１０における、暖房戻り温度Ｔ_rと補正値δの関係を示す図である。 実施例２の給湯暖房システム１００における、暖房制御温度Ｔ_sの決定処理を説明するフローチャートである。

本発明の一実施形態では、暖房用の熱媒に、水又は不凍液を用いることができる。

本発明の一実施形態では、補助熱源機に、可燃性ガス等の燃料を燃焼する燃焼装置を採用することができる。

（実施例１）
図１は、実施例１の給湯暖房システム１０を示している。図１に示すように、給湯暖房システム１０は、ヒートポンプユニット２０と、タンクユニット２８と、給湯暖房ユニット８０と、暖房端末９０を備えている。

ヒートポンプユニット２０は、大気から吸熱して、タンクユニット２８から送られる熱媒を加熱するヒートポンプである。ヒートポンプユニット２０は、図示省略するが、圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器と、それらを順に接続する冷媒循環経路を備えている。その他、蒸発器に送風するファンや、それを駆動するモータ等も設けられている。冷媒循環経路内には、冷媒である二酸化炭素が充填されている。ヒートポンプユニット２０の詳細については、公知のものと同じであるので、ここでは説明を省略する。また、ヒートポンプユニット２０には、ヒートポンプユニット２０とタンクユニット２８との間で熱媒を循環させる循環ポンプ２２が設けられている。循環ポンプ２２を含むヒートポンプユニット２０の構成機器の動作は、コントローラ２１によって制御される。また、ヒートポンプユニット２０には、外気温度を検出する外気温サーミスタ２６が設けられている。外気温サーミスタ２６は、コントローラ２１に接続されている。

タンクユニット２８は、熱媒を貯めるタンク３０を備えている。本実施例の熱媒は、不凍液である。本実施例のタンク３０は、一例であるが、３０リットルの容量を有している。タンク３０には、高さ方向に沿って複数のタンクサーミスタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられている。本実施例では、タンクサーミスタ４２ａはタンク３０の上部（例えばタンク３０の頂部から１０リットルの位置）に設けられており、タンクサーミスタ４２ｂはタンク３０の中間部（例えばタンク３０の頂部から１５リットルの位置）に設けられており、タンクサーミスタ４２ｃはタンク３０の下部（例えばタンク３０の頂部から２０リットルの位置）に設けられている。タンクサーミスタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、コントローラ５４に接続されている。コントローラ５４は、タンクサーミスタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃによって検出された温度から、タンク３０に貯められた熱量を把握することができる。なお、タンク３０内の熱媒の温度を検出するサーミスタは、上記の３つに限定されるものではなく、４つ以上設けられていても良いし、タンク３０の上部と下部に２つ設けられていても良い。

タンク３０は、蓄熱用往路３４と蓄熱用復路３２を介して、ヒートポンプユニット２０に接続されている。蓄熱用往路３４は、タンク３０からヒートポンプユニット２０へ熱媒を送る管路であり、タンク３０の底部に接続されている。蓄熱用復路３２は、ヒートポンプユニット２０からタンク３０へ熱媒を戻す管路であり、タンク３０の頂部に接続されている。蓄熱用往路３４と蓄熱用復路３２は、ヒートポンプユニット２０とタンク３０との間で熱媒を循環させる循環経路を構成している。当該循環経路には、前述した循環ポンプ２２が設けられている。本実施例の循環ポンプ２２は、ヒートポンプユニット２０に内蔵されているが、循環ポンプ２２の位置は特に限定されない。循環ポンプ２２は、タンクユニット２８内の蓄熱用往路３４に設けられていてもよいし、タンクユニット２８内の蓄熱用復路３２に設けられていてもよい。

蓄熱用往路３４には、手動弁２４と、蓄熱往路サーミスタ４４が設けられている。同様に、蓄熱用復路３２にも、手動弁２４と、蓄熱復路サーミスタ４６が設けられている。蓄熱往路サーミスタ４４と蓄熱復路サーミスタ４６は、コントローラ５４に接続されている。コントローラ５４は、蓄熱往路サーミスタ４４による検出温度から、ヒートポンプユニット２０による加熱前の熱媒の温度を把握し、蓄熱復路サーミスタ４６による検出温度から、ヒートポンプユニット２０による加熱後の熱媒の温度を把握することができる。

暖房端末９０は、熱媒を放熱させて暖房を行う。暖房端末９０は、例えば、パネルヒータ、パネルラジエータ、床暖房、ファンコンベクタ、温水式ルームエアコンである。暖房端末９０は、暖房用往路５６と暖房用復路６０を介して、タンク３０に接続されている。暖房用往路５６は、タンク３０から暖房端末９０へ熱媒を送る管路であり、タンク３０の頂部に接続されている。暖房用復路６０は、暖房端末９０からタンク３０へ熱媒を戻す管路であり、タンク３０の底部に接続されている。暖房用往路５６と暖房用復路６０は、タンク３０と暖房端末９０との間で熱媒を循環させる循環経路を構成している。

暖房用往路５６には、膨張タンク７０が設けられている。本実施例では、熱媒の循環する回路が密閉回路とされているので、熱媒の熱膨張を吸収するために、膨張タンク７０が用意されている。なお、膨張タンク７０を接続する位置は、暖房用往路５６に限定されず、例えば暖房用復路６０などに接続してもよい。

暖房用往路５６は、給湯暖房ユニット８０を経由して、暖房端末９０に接続されている。給湯暖房ユニット８０は、燃焼式の熱源機であり、可燃性ガスを燃焼させる二つのバーナー８４、８６を有する。一方のバーナー８４は、給湯用のものであり、給湯管路８２を流れる上水を加熱する。他方のバーナー８６は、暖房用のものであり、必要に応じて、暖房用往路５６を流れる熱媒を加熱する。また、給湯暖房ユニット８０は、コントローラ８８を有している。給湯暖房ユニット８０には、暖房端末９０とタンクユニット２８との間で熱媒を循環させる循環ポンプ８７が設けられている。なお、循環ポンプ８７を設ける位置は、給湯暖房ユニット８０に限られず、特に限定されない。例えば、循環ポンプ８７は、タンクユニット２８内の暖房用往路５６に設けてもよいし、タンクユニット２８内の暖房用復路６０に設けてもよい。また、暖房用往路５６のバーナー８６より下流には、バーナー出口サーミスタ８９が設けられている。バーナー出口サーミスタ８９は、コントローラ８８に接続されている。この構成によると、暖房用往路５６を通って暖房端末９０に送られる熱媒の温度が低すぎるときは、バーナー８６で暖房用往路５６を流れる熱媒を加熱することにより、暖房端末９０に送られる熱媒の温度を上昇させることができる。

暖房用往路５６と暖房用復路６０の間は、バイパス経路６４を介して接続されている。それにより、暖房用復路６０を流れる熱媒の一部又は全部を、タンク３０を経由することなく、暖房用往路５６へ送ることができるように構成されている。また、暖房用復路６０とバイパス経路６４との分岐位置には混合弁６６が設けられており、暖房用復路６０からバイパス経路６４を介して暖房用往路５６へ送られる熱媒の流量と、暖房用復路６０からタンク３０を介して暖房用往路５６へ送られる熱媒の流量の比率を調整できるようになっている。混合弁６６は、コントローラ５４に接続されており、その動作はコントローラ５４によって制御される。この構成によると、暖房用往路５６を通って暖房端末９０に送られる熱媒の温度が高すぎるときは、暖房用復路６０を流れる放熱後の熱媒を、暖房用往路５６を流れる熱媒に合流させることによって、暖房端末９０に送られる熱媒の温度を低下させることができる。なお、混合弁６６を設ける位置は、暖房用復路６０とバイパス経路６４の分岐部に限られず、例えば暖房用往路５６とバイパス経路６４の合流部に設けてもよい。

暖房用往路５６には、第１暖房往路サーミスタ４８、第２暖房往路サーミスタ５８が設けられている。第１暖房往路サーミスタ４８は、バイパス経路６４が暖房用往路５６に合流する合流点よりも上流側に設けられており、タンク３０から暖房用往路５６に送られる熱媒の温度を検出する。第２暖房往路サーミスタ５８は、バイパス経路６４が暖房用往路５６に合流する合流点よりも下流側に設けられており、タンク３０から暖房用往路５６に送られる熱媒とバイパス経路６４から暖房用往路５６に送られる熱媒が混合した後の温度を検出する。暖房用復路６０には、暖房復路サーミスタ６２が設けられている。暖房復路サーミスタ６２は、暖房用復路６０を流れる熱媒の温度を検出する。第１暖房往路サーミスタ４８、第２暖房往路サーミスタ５８および暖房復路サーミスタ６２は、コントローラ５４に接続されている。コントローラ５４は、第１暖房往路サーミスタ４８、第２暖房往路サーミスタ５８および暖房復路サーミスタ６２の検出温度に基づいて、混合弁６６の動作を制御することで、暖房端末９０に送られる熱媒の温度を所望の温度に調整することができる。

コントローラ８８には、リモコン９２が接続されている。リモコン９２を操作することで、ユーザは給湯設定温度および暖房設定温度の設定を行ったり、暖房運転の開始を指示したりすることができる。

図２は、ヒートポンプユニット２０を運転しながら暖房を行うときの熱媒の流れを示している。図２に示すように、暖房端末９０には、タンク３０の上部から暖房用往路５６に流れる高温の熱媒が送られる。暖房用往路５６を流れる高温の熱媒は、混合弁６６の制御によりバイパス経路６４から送られる熱媒と混合されて、所望の温度に調整される。暖房端末９０に送られた熱媒は、暖房端末９０において放熱した後に、暖房用復路６０を通じてタンク３０の下部へ戻される。一方、ヒートポンプユニット２０には、タンク３０の下部から蓄熱用往路３４を通じて低温の熱媒が送られる。ヒートポンプユニット２０に送られた低温の熱媒は、ヒートポンプユニット２０において加熱された後に、蓄熱用復路３２を通じてタンク３０の上部へ戻される。

図３は、暖房端末９０へ供給する熱媒の暖房制御温度に対して、タンク３０の熱媒がヒートポンプユニット２０により十分に加熱されており、ヒートポンプユニット２０を運転しないで暖房を行うときの熱媒の流れを示している。この場合には、混合弁６６を制御して、暖房用復路６０からバイパス経路６４を介して暖房用往路５６へ送られる熱媒の流量を増加させ、暖房用復路６０からタンク３０を介して暖房用往路５６へ送られる熱媒の流量を減少させる。これにより、暖房用往路５６から暖房端末９０へ送られる熱媒の温度を、所望の温度に調整することができる。

図４は、暖房端末９０へ供給する熱媒の暖房制御温度に対して、タンク３０の熱媒のヒートポンプユニット２０による加熱が不足しており、タンク３０から暖房用往路５６に送られる熱媒の温度が低い場合の熱媒の流れを示している。この場合には、バーナー８６で暖房用往路５６を流れる熱媒を加熱する。バーナー８６における加熱量を調整することで、暖房用往路５６から暖房端末９０へ送られる熱媒の温度を、所望の温度に速やかに調整することができる。

本実施例の給湯暖房システム１０では、リモコン９２を介して暖房端末９０による暖房運転の開始が指示されると、図５に示す暖房制御温度Ｔ_sの決定処理を行う。

ステップＳ５０２では、コントローラ８８がリモコン９２から暖房設定温度Ｔ_oを取得する。

ステップＳ５０４では、コントローラ８８が補正値δを０℃に設定する。

ステップＳ５０６では、コントローラ８８が暖房制御温度Ｔ_sを決定する。暖房制御温度Ｔ_sは、暖房設定温度Ｔ_oに、補正値δを加算した値として算出される。これ以降、暖房端末９０には、暖房制御温度Ｔ_sに温度調整された熱媒が供給され、暖房端末９０による暖房が行われる。

ステップＳ５０８では、コントローラ８８が暖房戻り温度Ｔ_rを検出する。本実施例の給湯暖房システム１０では、暖房復路サーミスタ６２の検出値の所定時間幅（例えば１時間）での移動平均値を、暖房戻り温度Ｔ_rとして算出する。

ステップＳ５１０では、コントローラ８８が、暖房制御温度Ｔ_sが下限温度（例えば４０℃）に達しているか否かを判断する。暖房制御温度Ｔ_sが下限温度に達している場合（ステップＳ５１０でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを減少させることはないため、処理はステップＳ５２０へ進む。暖房制御温度Ｔ_sが下限温度に達していない場合（ステップＳ５１０でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１２へ進む。

ステップＳ５１２では、コントローラ８８が、補正値δが下限補正値（例えば−１０℃）に達しているか否かを判断する。補正値δが下限補正値に達している場合（ステップＳ５１２でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを減少させることはないため、処理はステップＳ５２０へ進む。補正値δが下限補正値に達していない場合（ステップＳ５１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１４へ進む。

ステップＳ５１４では、コントローラ８８が上側切換温度Ｔ_βを取得する。コントローラ８８には、暖房設定温度Ｔ_oと、補正値δの組み合わせに対する、上側切換温度Ｔ_βの値が参照表として予め記憶されている。コントローラ８８は、現在の暖房設定温度Ｔ_oと、現在の補正値δに基づいて、参照表を用いて上側切換温度Ｔ_βを特定する。

ステップＳ５１６では、コントローラ８８が、暖房戻り温度Ｔ_rが上側切換温度Ｔ_β以上であるか否かを判断する。暖房戻り温度Ｔ_rが上側切換温度Ｔ_β以上である場合（ステップＳ５１６でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５１８へ進む。暖房戻り温度Ｔ_rが上側切換温度Ｔ_βに満たない場合（ステップＳ５１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５２０へ進む。

ステップＳ５１８では、コントローラ８８が、補正値δを所定温度幅（例えば−５℃）だけ減少させる。ステップＳ５１８の後、処理はステップＳ５０６へ戻る。

ステップＳ５２０では、コントローラ８８が、暖房制御温度Ｔ_sが上限温度（例えば７０℃）に達しているか否かを判断する。暖房制御温度Ｔ_sが上限温度に達している場合（ステップＳ５２０でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを増加させることはないため、処理はステップＳ５０６へ戻る。暖房制御温度Ｔ_sが上限温度に達していない場合（ステップＳ５２０でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５２２へ進む。

ステップＳ５２２では、コントローラ８８が、補正値δが上限補正値（例えば＋１０℃）に達しているか否かを判断する。補正値δが上限補正値に達している場合（ステップＳ５２２でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを増加させることはないため、処理はステップＳ５０６へ戻る。補正値δが上限補正値に達していない場合（ステップＳ５２２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５２４へ進む。

ステップＳ５２４では、コントローラ８８が、下側切換温度Ｔ_αを特定する。コントローラ８８には、暖房設定温度Ｔ_oと、補正値δの組み合わせに対する、下側切換温度Ｔ_αの値が参照表として予め記憶されている。コントローラ８８は、現在の暖房設定温度Ｔ_oと、現在の補正値δに基づいて、参照表を用いて下側切換温度Ｔ_αを特定する。

ステップＳ５２６では、コントローラ８８が、暖房戻り温度Ｔ_rが下側切換温度Ｔ_αを下回るか否かを判断する。暖房戻り温度Ｔ_rが下側切換温度Ｔ_αを下回る場合（ステップＳ５２６でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５２８へ進む。暖房戻り温度Ｔ_rが下側切換温度Ｔ_α以上の場合（ステップＳ５２６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５０６へ戻る。

ステップＳ５２８では、補正値δを所定温度幅（例えば＋５℃）だけ増加させる。ステップＳ５２８の後、処理はステップＳ５０６へ戻る。

図６に、本実施例の給湯暖房システム１０における、暖房戻り温度Ｔ_rと補正値δの関係を示している。暖房戻り温度Ｔ_rが、下側切換温度Ｔ_αと上側切換温度Ｔ_βの間にある場合には、現在の補正値δがそのまま維持される。暖房戻り温度Ｔ_rが、上側切換温度Ｔ_β以上になると、補正値δは所定温度幅（図６の例では５℃）だけ減少する。暖房戻り温度Ｔ_rが、下側切換温度Ｔ_αを下回ると、補正値δは所定温度幅（図６の例では５℃）だけ増加する。補正値δが変化すると、下側切換温度Ｔ_αと上側切換温度Ｔ_βもそれに応じて変化する。本実施例の給湯暖房システム１０では、このように補正値δを変化させていくことで、暖房制御温度Ｔ_sを自動的に調整することができる。ユーザの手を煩わせることなく、快適な暖房を提供することができる。

本実施例の給湯暖房システム１０では、補正値δの範囲を上限補正値と下限補正値の間に制限している。これによって、暖房制御温度Ｔ_sが暖房設定温度Ｔ_oから大きく外れてしまうことを防いでいる。仮に、補正値δの範囲に制限を設けない場合、ユーザが暑いと感じて暖房設定温度Ｔ_oを下げたにも関わらず、暖房制御温度Ｔ_sが下がらなかったり、ユーザが寒いと感じて暖房設定温度Ｔ_oを上げたにも関わらず、暖房制御温度Ｔ_sが上がらなかったりする事態が生じ得る。これに対して、本実施例の給湯暖房システム１０では、補正値δの範囲に制限を設けることで、ユーザが暖房設定温度Ｔ_oを手動で変更した場合に、暖房制御温度Ｔ_sを追随して変化させることができる。

なお、下側切換温度Ｔ_αおよび上側切換温度Ｔ_βは、暖房端末９０との間で循環する熱媒の流量に応じて変化させることもできる。例えば、コントローラ８８に、下側切換温度Ｔ_αを特定する参照表と、上側切換温度Ｔ_βを特定する参照表を、熱媒の循環流量毎に別個に記憶させておいて、熱媒の循環流量に応じてどの参照表を使用するかを選択する構成としてもよい。この場合、使用する参照表の選択は、給湯暖房システム１０の家屋への設置時に作業者がタクトスイッチ等によって行う構成としてもよいし、コントローラ８８が循環ポンプ８７の回転数から熱媒の循環流量を推定して対応する参照表を選択する構成としてもよい。

なお、上記の実施例では、暖房戻り温度Ｔ_rと下側切換温度Ｔ_α、あるいは暖房戻り温度Ｔ_rと上側切換温度Ｔ_βを比較した結果に応じて、補正値δを増減する構成について説明したが、さらに別の切換条件を用いて補正値δを増減するように構成することもできる。このような構成とすることで、暖房制御温度Ｔ_sのきめ細かな調整が可能となる。

（実施例２）
本実施例の給湯暖房システム１００は、図１に示す実施例１の給湯暖房システム１０と同様の構成を備えており、暖房制御温度Ｔ_rの決定手法のみが異なる。

本実施例の給湯暖房システム１００では、リモコン９２を介して暖房端末９０による暖房運転の開始が指示されると、図７に示す暖房制御温度Ｔ_sの決定処理を行う。

ステップＳ７０２では、コントローラ８８がリモコン９２から暖房設定温度Ｔ_oを取得する。

ステップＳ７０４では、コントローラ８８が補正値δを０℃に設定する。

ステップＳ７０６では、コントローラ８８が暖房制御温度Ｔ_sを決定する。暖房制御温度Ｔ_sは、暖房設定温度Ｔ_oに、補正値δを加算した値として算出される。これ以降、暖房端末９０には、暖房制御温度Ｔ_sに温度が調整された熱媒が供給され、暖房端末９０による暖房が行われる。

ステップＳ７０８では、コントローラ８８がヒートポンプユニット２０における加熱量（以下ではＨＰ加熱量という）を検出する。ＨＰ加熱量は、例えば、ヒートポンプユニット２０における加熱量と、ヒートポンプユニット２０の圧縮機の回転数と、外気温サーミスタ２６の検出温度と、蓄熱復路サーミスタ４６の検出温度の関係を予め試験等によって取得しておき、ステップＳ７０８でヒートポンプユニット２０の圧縮機の回転数と、外気温サーミスタ２６の検出温度と、蓄熱復路サーミスタ４６の検出温度に基づいて特定するようにしてもよい。あるいは、ＨＰ加熱量は、蓄熱往路サーミスタ４４の検出温度と、蓄熱復路サーミスタ４６の検出温度と、循環ポンプ２２の回転数から算出してもよい。本実施例の給湯暖房システム１００では、上記のように取得されるＨＰ加熱量の所定時間幅（例えば１時間）での移動平均値を、ＨＰ加熱量Ｑ_rとして算出する。

ステップＳ７１０では、コントローラ８８が、暖房制御温度Ｔ_sが上限温度（例えば７０℃）に達しているか否かを判断する。暖房制御温度Ｔ_sが上限温度に達している場合（ステップＳ７１０でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを増加させることはないため、処理はステップＳ７２０へ進む。暖房制御温度Ｔ_sが上限温度に達していない場合（ステップＳ７１０でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７１２へ進む。

ステップＳ７１２では、コントローラ８８が、補正値δが上限補正値（例えば＋１０℃）に達しているか否かを判断する。補正値δが上限補正値に達している場合（ステップＳ７１２でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを増加させることはないため、処理はステップＳ７２０へ進む。補正値δが上限補正値に達していない場合（ステップＳ７１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７１４へ進む。

ステップＳ７１４では、コントローラ８８が上側切換加熱量Ｑ_βを取得する。コントローラ８８には、暖房設定温度Ｔ_oと、補正値δの組み合わせに対する、上側切換加熱量Ｑ_βの値が参照表として予め記憶されている。コントローラ８８は、現在の暖房設定温度Ｔ_oと、現在の補正値δに基づいて、参照表を用いて上側切換加熱量Ｑ_βを特定する。

ステップＳ７１６では、コントローラ８８が、ＨＰ加熱量Ｑ_rが上側切換加熱量Ｑ_β以上であるか否かを判断する。ＨＰ加熱量Ｑ_rが上側切換加熱量Ｑ_β以上である場合（ステップＳ７１６でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ７１８へ進む。ＨＰ加熱量Ｑ_rが上側切換加熱量Ｑ_βに満たない場合（ステップＳ７１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７２０へ進む。

ステップＳ７１８では、コントローラ８８が、補正値δを所定温度幅（例えば＋５℃）だけ増加させる。ステップＳ７１８の後、処理はステップＳ７０６へ戻る。

ステップＳ７２０では、コントローラ８８が、暖房制御温度Ｔ_sが下限温度（例えば４０℃）に達しているか否かを判断する。暖房制御温度Ｔ_sが下限温度に達している場合（ステップＳ７２０でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを減少させることはないため、処理はステップＳ７０６へ戻る。暖房制御温度Ｔ_sが下限温度に達していない場合（ステップＳ７２０でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７２２へ進む。

ステップＳ７２２では、コントローラ８８が、補正値δが下限補正値（例えば−１０℃）に達しているか否かを判断する。補正値δが下限補正値に達している場合（ステップＳ７２２でＹＥＳの場合）には、これ以上補正値δを減少させることはないため、処理はステップＳ７０６へ戻る。補正値δが下限補正値に達していない場合（ステップＳ７２２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７２４へ進む。

ステップＳ７２４では、コントローラ８８が、下側切換加熱量Ｑ_αを取得する。コントローラ８８には、暖房設定温度Ｔ_oと、補正値δの組み合わせに対する、下側切換加熱量Ｑ_αの値が参照表として予め記憶されている。コントローラ８８は、現在の暖房設定温度Ｔ_oと、現在の補正値δに基づいて、参照表を用いて下側切換加熱量Ｑ_αを特定する。

ステップＳ７２６では、コントローラ８８が、ＨＰ加熱量Ｑ_rが下側切換加熱量Ｑ_αを下回るか否かを判断する。ＨＰ加熱量Ｑ_rが下側切換加熱量Ｑ_αを下回る場合（ステップＳ７２６でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ７２８へ進む。ＨＰ加熱量Ｑ_rが下側切換加熱量Ｑ_α以上の場合（ステップＳ７２６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ７０６へ戻る。

ステップＳ７２８では、補正値δを所定温度幅（例えば−５℃）だけ減少させる。ステップＳ７２８の後、処理はステップＳ７０６へ戻る。

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。

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。

１０，１００ 給湯暖房システム
２０ ヒートポンプユニット
２１ コントローラ
２２ 循環ポンプ
２４ 手動弁
２６ 外気温サーミスタ
２８ タンクユニット
３０ タンク
３２ 蓄熱用復路
３４ 蓄熱用往路
４２ａ タンクサーミスタ
４２ｂ タンクサーミスタ
４２ｃ タンクサーミスタ
４４ 蓄熱往路サーミスタ
４６ 蓄熱復路サーミスタ
４８ 第１暖房往路サーミスタ
５４ コントローラ
５６ 暖房用往路
５８ 第２暖房往路サーミスタ
６０ 暖房用復路
６２ 暖房復路サーミスタ
６４ バイパス経路
６６ 混合弁
７０ 膨張タンク
８０ 給湯暖房ユニット
８２ 給湯管路
８４ バーナー
８６ バーナー
８７ 循環ポンプ
８８ コントローラ
８９ バーナー出口サーミスタ
９０ 暖房端末
９２ リモコン

Claims (10)

1. 熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる暖房システムであって、
   ユーザの操作に応じて暖房設定温度を設定する温度設定手段と、
   暖房設定温度と補正値に基づいて暖房制御温度を決定する温度決定手段と、
   暖房端末への熱媒の往き温度を暖房制御温度に調整する温度調整手段と、
   暖房端末からの熱媒の戻り温度を暖房戻り温度として検出する温度検出手段を備えており、
   温度決定手段が、暖房設定温度が変化しない場合に、
   （１）暖房戻り温度が下側切換温度と上側切換温度の間にある場合、現在の補正値をそのまま維持し、
   （２）暖房戻り温度が上側切換温度以上になると、補正値を所定温度幅だけ減少させ、
   （３）暖房戻り温度が下側切換温度を下回ると、補正値を所定温度幅だけ増加させる、暖房システム。
2. 温度決定手段が、制限された範囲内で補正値を増減する請求項１の暖房システム。
3. 温度決定手段が、暖房戻り温度の時間に関する移動平均値に基づいて補正値を増減する請求項１または２の暖房システム。
4. 温度調整手段が、自然環境から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプで加熱されてから暖房端末へ送られる熱媒とヒートポンプで加熱されずに暖房端末へ送られる熱媒の流量比を調整可能な混合器を備える、請求項１から３の何れか一項の暖房システム。
5. 温度調整手段が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱する補助熱源機をさらに備える請求項４の暖房システム。
6. 熱媒からの放熱によって暖房する暖房端末との間で熱媒を循環させる暖房システムであって、
   ユーザの操作に応じて暖房設定温度を設定する温度設定手段と、
   暖房設定温度と補正値に基づいて、暖房制御温度を決定する温度決定手段と、
   暖房端末への熱媒の往き温度を暖房制御温度に調整する温度調整手段と、
   温度調整手段における熱媒への加熱量を熱媒加熱量として検出する加熱量検出手段を備えており、
   温度決定手段が、暖房設定温度が変化しない場合に熱媒加熱量が高いほど暖房制御温度を高くするように、補正値を増減する暖房システム。
7. 温度決定手段が、制限された範囲内で補正値を増減する請求項６の暖房システム。
8. 温度決定手段が、熱媒加熱量の時間に関する移動平均値に基づいて補正値を増減する請求項６または７の暖房システム。
9. 温度調整手段が、自然環境から吸熱して熱媒を加熱するヒートポンプと、ヒートポンプで加熱されてから暖房端末へ送られる熱媒とヒートポンプで加熱されずに暖房端末へ送られる熱媒の流量比を調整可能な混合器を備える、請求項６から８の何れか一項の暖房システム。
10. 温度調整手段が、燃料の燃焼によって熱媒を加熱する補助熱源機をさらに備える請求項９の暖房システム。

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