JP6778590B2

JP6778590B2 - 暖房装置

Info

Publication number: JP6778590B2
Application number: JP2016227244A
Authority: JP
Inventors: 靖仁村松; 今井　誠士; 誠士今井
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2036-11-22
Also published as: JP2018084362A

Description

本明細書で開示する技術は、暖房装置に関する。

特許文献１に、暖房装置が開示されている。この暖房装置は、冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する減圧機構と、冷媒を蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構の順に循環させる冷媒循環路を備えており、凝縮器における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプと、ケーシングと、ケーシングの内部で燃料を燃焼させるバーナと、ケーシングの内部に空気を送り込む送風ファンと、ケーシングの内部でバーナの燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器を備えており、熱交換器における燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼器を備えている。この暖房装置は、燃焼器での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプでの熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプで熱媒を加熱し、さらに燃焼器で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能である。

特開２００２−２９５９０８号公報

上記のような暖房装置において、燃焼器による熱媒の加熱を停止する場合、バーナを消火した後も、送風ファンを継続して動作させて、ケーシングの内部に残留したガスを排出する、いわゆるポストファン動作を行なう必要がある。上記のような暖房装置が、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプで加熱された熱媒は、燃焼器の熱交換器を通過する際に、送風ファンによって送風される空気との熱交換によって放熱してしまう。この放熱は室内の暖房に寄与するものではないから、暖房装置の全体でのエネルギー効率の低下を招いてしまう。

本明細書では、上記課題を解決する技術を提供する。本明細書では、ヒートポンプと燃焼器を備える暖房装置において、燃焼器のポストファン動作時の放熱を抑制することが可能な技術を提供する。

本明細書は暖房装置を開示する。その暖房装置は、冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する減圧機構と、冷媒を蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構の順に循環させる冷媒循環路を備えており、凝縮器における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプと、ケーシングと、ケーシングの内部で燃料を燃焼させるバーナと、ケーシングの内部に空気を送り込む送風ファンと、ケーシングの内部でバーナの燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器を備えており、熱交換器における燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼器を備えている。その暖房装置は、燃焼器での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプでの熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプで熱媒を加熱し、さらに燃焼器で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能である。その暖房装置は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも低い回転数に変更する。

上記の暖房装置では、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも低い回転数に変更することで、ヒートポンプによる熱媒の加熱能力を低下させる。これによって、ヒートポンプで加熱された後の熱媒の温度を低くして、熱媒が燃焼器の熱交換器を通過する際の放熱を抑制することができる。

上記の暖房装置は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を終了した後、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更するようにしてもよい。

同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を終了した後は、熱媒が燃焼器の熱交換器を通過する際に、それほど放熱することはない。したがって、ヒートポンプの圧縮機の回転数を高くして、ヒートポンプによる熱媒の加熱能力を増大させても、燃焼器の熱交換器での放熱に起因するエネルギー効率の低下を招くことがない。むしろ、ヒートポンプによる熱媒の加熱能力を増大させることで、同時加熱運転が必要となる事態の発生を抑制して、単独加熱運転の割合を増やすことができる。通常は、ヒートポンプによって熱媒を加熱する際のエネルギー効率は、燃焼器によって熱媒を加熱する際のエネルギー効率よりも高いから、上記のような構成とすることによって、暖房装置の全体でのエネルギー効率を高めることができる。

本明細書は別の暖房装置も開示する。その暖房装置は、冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する減圧機構と、冷媒を蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構の順に循環させる冷媒循環路を備えており、凝縮器における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプと、ケーシングと、ケーシングの内部で燃料を燃焼させるバーナと、ケーシングの内部に空気を送り込む送風ファンと、ケーシングの内部でバーナの燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器と、ケーシングの外部に配置されており、熱媒が熱交換器をバイパスして流れるバイパス路と、熱交換器を流れる熱媒の流量と、バイパス路を流れる熱媒の流量の割合を制御可能な流量制御機構を備えており、熱交換器における燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼器を備えている。その暖房装置は、燃焼器での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプでの熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプで熱媒を加熱し、さらに燃焼器で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能である。その暖房装置は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、熱交換器を流れる熱媒の流量を、同時加熱運転時よりも低い流量に変更する。

上記の暖房装置では、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、燃焼器の流量制御機構が、熱交換器を流れる熱媒の流量と、バイパス路を流れる熱媒の流量の割合を制御することで、燃焼器の熱交換器を流れる熱媒の流量を、同時加熱運転時よりも低い流量に変更する。これによって、ヒートポンプで加熱された熱媒が燃焼器の熱交換器を通過する割合を減少させて、放熱を抑制することができる。

上記の暖房装置は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更するようにしてもよい。

上記の暖房装置では、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、燃焼器の熱交換器を通過する熱媒の流量が低減されているので、それほど放熱することはない。したがって、ヒートポンプの圧縮機の回転数を高くして、ヒートポンプによる熱媒の加熱能力を増大させても、燃焼器の熱交換器での放熱に起因するエネルギー効率の低下を招きにくい。むしろ、ヒートポンプによる熱媒の加熱能力を増大させることで、同時加熱運転が必要となる事態の発生を抑制して、単独加熱運転の割合を増やすことができる。上記のような構成とすることによって、暖房装置の全体でのエネルギー効率を高めることができる。

実施例１に係る暖房装置２の構成を示す図である。実施例１に係る暖房装置２においてコントローラ１２が実行する処理を示すフローチャートである。実施例１に係る暖房装置２における燃焼ユニット６の状態とヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数の関係を示すグラフである。実施例２に係る暖房装置１０２の構成を示す図である。実施例２に係る暖房装置１０２においてコントローラ１１０が実行する処理を示すフローチャートである。実施例２に係る暖房装置１０２における燃焼ユニット１０４の状態とヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数の関係を示すグラフである。

（実施例１）
以下では図面を参照しながら、本実施例の暖房装置２について説明する。図１に示すように、暖房装置２は、主に、ヒートポンプユニット４と、燃焼ユニット６と、暖房端末８と、分配弁１０と、コントローラ１２を備えている。暖房装置２は、熱媒（例えば水または不凍液）を、ヒートポンプユニット４、燃焼ユニット６、および暖房端末８の間で循環させつつ、ヒートポンプユニット４および／または燃焼ユニット６で熱媒を加熱し、暖房端末８で熱媒から放熱することで、暖房端末８が設置された部屋を暖房する。暖房端末８は、例えば床暖房機、浴室乾燥暖房機、ファンコンベクタなどの、熱媒からの放熱によって暖房する暖房器具である。

ヒートポンプユニット４は、第１熱媒加熱路１４に介装されている。第１熱媒加熱路１４の下流端は、第２熱媒加熱路１６の上流端に接続している。燃焼ユニット６は、第２熱媒加熱路１６に介装されている。第２熱媒加熱路１６の下流端は、熱媒放熱路１８の上流端に接続している。暖房端末８は、熱媒放熱路１８に介装されている。熱媒放熱路１８の下流端は、第１熱媒加熱路１４の上流端に接続している。また、第１熱媒加熱路１４と並列に、第１熱媒バイパス路２０が設けられている。第１熱媒バイパス路２０の上流端は、熱媒放熱路１８の下流端に接続している。第１熱媒バイパス路２０の下流端は、第２熱媒加熱路１６の上流端に接続している。分配弁１０は、熱媒放熱路１８の下流端と、第１熱媒加熱路１４の上流端と、第１熱媒バイパス路２０の上流端の接続箇所に介装されている。分配弁１０は、電動式三方弁の一種であり、熱媒放熱路１８から第１熱媒加熱路１４へ流れる熱媒の流量と、熱媒放熱路１８から第１熱媒バイパス路２０へ流れる熱媒の流量の割合を調整可能である。

ヒートポンプユニット４は、空気からの採熱によって熱媒を加熱する。ヒートポンプユニット４は、冷媒（例えば、Ｒ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ２冷媒）を循環させるための冷媒循環路２２と、蒸発器２４と、送風ファン２６と、圧縮機２８と、凝縮器３０と、膨張弁３２を備えている。

蒸発器２４は、送風ファン２６によって送風された空気と冷媒循環路２２内の冷媒との間で熱交換を行う、気液熱交換器である。蒸発器２４には、膨張弁３２を通過後の低圧低温の液体状態にある冷媒が供給される。蒸発器２４は、冷媒と空気とを熱交換させることによって、冷媒を加熱する。冷媒は、加熱されることにより気化し、比較的高温で低圧の気体状態となる。

圧縮機２８は、蒸発器２４を通過後の比較的高温で低圧の気体状態の冷媒を加圧する。圧縮機２８によって冷媒が圧縮されることにより、冷媒は高温高圧の気体状態となる。圧縮機２８は、圧縮後の高温高圧の気体状態の冷媒を、凝縮器３０に送り出す。

凝縮器３０には、圧縮機２８から送り出された高温高圧の気体状態の冷媒が供給される。凝縮器３０は、冷媒循環路２２内の冷媒と第１熱媒加熱路１４内の熱媒との間で熱交換を行なう、液液熱交換器である。冷媒は、凝縮器３０での熱交換の結果、熱を奪われて凝縮する。これにより、冷媒は、比較的低温で高圧の液体状態となる。

膨張弁３２には、凝縮器３０を通過後の比較的低温で高圧の液体状態の冷媒が供給される。冷媒は、膨張弁３２を通過することによって減圧され、低温低圧の液体状態となる。すなわち、膨張弁３２は凝縮器３０からの冷媒を減圧する減圧機構として機能する。膨張弁３２を通過した冷媒は、上記の通り、蒸発器２４に送られる。

ヒートポンプユニット４において、送風ファン２６を駆動させ、かつ圧縮機２８を駆動させると、冷媒循環路２２内の冷媒は、蒸発器２４、圧縮機２８、凝縮器３０、膨張弁３２の順に循環し、蒸発器２４において大気から冷媒へ吸熱するとともに、凝縮器３０において冷媒から熱媒へ放熱する。すなわち、ヒートポンプユニット４は、凝縮器３０における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱する。

燃焼ユニット６は、熱媒循環ポンプ３４と、ガス燃焼器３６を備えている。熱媒循環ポンプ３４は、第２熱媒加熱路１６に介装されている。ガス燃焼器３６は、ケーシング３８と、バーナ４０と、送風ファン４２を備えている。バーナ４０は、ケーシング３８の内部に収容されている。バーナ４０は、都市ガスやプロパンガス等の燃料ガスを燃焼させて、燃焼ガスを生成する。ケーシング３８の内部の第２熱媒加熱路１６には、内部を流れる熱媒と外部を流れる燃焼ガスとの間で熱交換する熱交換器１６ａが設けられている。送風ファン４２は、ケーシング３８の内部に燃焼用の空気を送り込むとともに、ケーシング３８の内部から燃焼排ガスを排出する。図示はしていないが、燃焼ユニット６はさらに、バーナ４０に点火するイグナイタ、バーナ４０へ燃料ガスを供給する燃料供給路を開閉する開閉弁、バーナ４０へ燃料ガスを供給する燃料供給路の開度を調整する流量調整弁等を備えている。第２熱媒加熱路１６には、燃焼ユニット６に流入する熱媒の温度を検出する熱媒温度センサ４４が取り付けられている。

コントローラ１２は、暖房装置２のヒートポンプユニット４、燃焼ユニット６、分配弁１０等の各種の構成要素の動作を制御する。コントローラ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭには各種の運転プログラムが格納されている。ＲＡＭには、コントローラ１２に入力される各種信号や、ＣＰＵが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。コントローラ１２では、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて、暖房装置２の動作を制御する。また、コントローラ１２には、図示しないリモコンが接続されている。リモコンは、スイッチやボタン等を介して、ユーザからの各種の操作入力を受け入れるとともに、表示や音声によってユーザに暖房装置２の設定や動作に関する各種の情報を通知する。ユーザは、リモコンを介して、暖房装置２による暖房運転の開始および終了を指示することができる。また、ユーザは、リモコンを介して、暖房装置２において暖房端末８に供給される熱媒の目標温度を、暖房設定温度として設定することができる。

ユーザによって暖房運転の開始が指示されると、コントローラ１２は、ヒートポンプユニット４の送風ファン２６を駆動させ、かつ圧縮機２８を駆動させることで、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱を開始する。また、コントローラ１２は、熱媒循環ポンプ３４を駆動するとともに、図２の処理を行って、燃焼ユニット６による熱媒の加熱を制御する。

ステップＳ２では、コントローラ１２は、送風ファン４２を駆動して、ケーシング３８内への送風を開始する。

ステップＳ４では、コントローラ１２は、バーナ４０に点火する。これによって、暖房装置２を循環する熱媒は、ヒートポンプユニット４によって加熱された後、さらに燃焼ユニット６によって加熱されてから、暖房端末８に供給される。これによって、暖房運転の開始直後において、冷え切った室内を速やかに暖房するホットダッシュ運転が実行される。

ステップＳ６では、コントローラ１２は、熱媒温度センサ４４の測定温度と、リモコンに設定された暖房設定温度に基づいて、バーナ４０による熱媒の加熱能力を調整する。これによって、暖房端末８に流入する熱媒の温度が、暖房設定温度に近づくように調整される。

ステップＳ８では、コントローラ１２は、熱媒温度センサ４４の測定温度が所定の消火温度以上となったか否かを判断する。室内が暖まって、暖房端末８での放熱量が少なくなると、バーナ４０による熱媒の加熱能力を最小加熱能力としても、暖房端末８に供給される熱媒の温度が上昇し続け、暖房設定温度を超えてしまうことがある。そこで、本実施例の暖房装置２では、熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度に満たない間は、ヒートポンプユニット４と燃焼ユニット６の両方を用いて熱媒を加熱し、熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度以上となると、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱は継続しつつ、燃焼ユニット６による熱媒の加熱を停止する。なお、以下では、ヒートポンプユニット４で熱媒を加熱し、さらに燃焼ユニット６で熱媒を加熱する運転を同時加熱運転といい、燃焼ユニット６での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプユニット４での熱媒の加熱を行なう運転を単独加熱運転という。ステップＳ８において、熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度未満の場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ６へ戻る。熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度以上となると（ＹＥＳとなると）、処理はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、コントローラ１２は、バーナ４０を消火する。なお、バーナ４０を消火した後も、ケーシング３８内の残留ガスを排出するために、燃焼ユニット６は、ポストファン動作を行なう。燃焼ユニット６のポストファン動作においては、コントローラ１２は、バーナ４０を消火した後も、送風ファン４２を継続して動作させる。

ステップＳ１２では、コントローラ１２は、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、通常回転数ｒ０よりも低い第１回転数ｒ１に変更する（図３参照）。ここで、圧縮機２８の通常回転数ｒ０は、ヒートポンプユニット４と燃焼ユニット６の両方で熱媒を加熱する同時加熱運転における、ヒートポンプユニット４での圧縮機２８の回転数である。ステップＳ１２を実行する時点では、熱媒循環ポンプ３４が駆動しており、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱が行われており、バーナ４０が消火されており、送風ファン４２が動作している。このため、第１熱媒加熱路１４でヒートポンプユニット４により加熱された熱媒は、第２熱媒加熱路１６の熱交換器１６ａを通過する際に、送風ファン４２によって送風される空気との熱交換により放熱してしまう。この放熱は室内の暖房に寄与するものではないから、暖房装置２の全体でのエネルギー効率の低下を招いてしまう。本実施例の暖房装置２では、燃焼ユニット６がポストファン運転を実行している間、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を通常回転数ｒ０よりも低い第１回転数ｒ１に変更する。これによって、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱能力を低下させ、それによって第２熱媒加熱路１６の熱交換器１６ａに流入する熱媒の温度を低くし、熱媒が第２熱媒加熱路１６の熱交換器１６ａを通過する際の放熱を抑制することができる。

ステップＳ１４では、コントローラ１２は、燃焼ユニット６のポストファン動作を終了すべきと判断されるまで待機する。例えば、コントローラ１２は、ステップＳ１０でバーナ４０を消火してからの経過時間が所定時間に達した場合に、燃焼ユニット６のポストファン動作を終了すべきと判断する。ポストファン動作を終了すべきと判断された場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、コントローラ１２は、送風ファン４２の動作を停止する。

ステップＳ１８では、コントローラ１２は、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、通常回転数ｒ０よりも高い第２回転数ｒ２に変更する（図３参照）。ステップＳ１８を実行する時点では、熱媒循環ポンプ３４が駆動しており、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱が行われており、バーナ４０が消火されており、送風ファン４２が停止している。このため、第１熱媒加熱路１４でヒートポンプユニット４により加熱された熱媒は、第２熱媒加熱路１６の熱交換器１６ａを通過する際に、それほど放熱することがない。したがって、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を高くし、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱能力を増大させても、熱交換器１６ａでの放熱に起因するエネルギー効率の低下を招くことがない。むしろ、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱能力を増大させることで、ヒートポンプユニット４と燃焼ユニット６の両方で熱媒を加熱する同時加熱運転が必要となる事態の発生を抑制して、ヒートポンプユニット４のみで熱媒を加熱する単独加熱運転の割合を増やすことができる。通常は、ヒートポンプユニット４によって熱媒を加熱する際のエネルギー効率は、燃焼ユニット６によって熱媒を加熱する際のエネルギー効率よりも高いから、上記のような構成とすることによって、暖房装置２の全体でのエネルギー効率を高めることができる。

ステップＳ２０では、コントローラ１２は、熱媒温度センサ４４の測定温度が所定の点火温度以下となるまで待機する。熱媒温度センサ４４の測定温度が点火温度以下となると（ＹＥＳとなると）、処理はステップＳ２２へ進む。

ステップＳ２２では、コントローラ１２は、ヒートポンプユニット４の回転数を通常回転数ｒ０に変更する（図３参照）。ステップＳ２２の後、処理はステップＳ２へ戻る。

以上のように、本実施例の暖房装置２は、冷媒を気化させる蒸発器２４と、冷媒を加圧する圧縮機２８と、冷媒を凝縮させる凝縮器３０と、冷媒を減圧する膨張弁３２と、冷媒を蒸発器２４、圧縮機２８、凝縮器３０、膨張弁３２の順に循環させる冷媒循環路２２を備えており、凝縮器３０における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプユニット４と、ケーシング３８と、ケーシング３８の内部で燃料ガスを燃焼させるバーナ４０と、ケーシング３８の内部に空気を送り込む送風ファン４２と、ケーシング３８の内部でバーナ４０の燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器１６ａを備えており、熱交換器１６ａにおける燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼ユニット６を備えている。暖房装置２は、燃焼ユニット６での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプユニット４での熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプユニット４で熱媒を加熱し、さらに燃焼ユニット６で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能である。暖房装置２は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼ユニット６がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、同時加熱運転時よりも低い回転数に変更する。

また、暖房装置２は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼ユニット６がポストファン動作を終了した後、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更する。

（実施例２）
以下では図面を参照しながら、本実施例の暖房装置１０２について説明する。本実施例の暖房装置１０２は、実施例１の暖房装置２とほぼ同様の構成を備えている。以下では本実施例の暖房装置１０２について、実施例１の暖房装置２と相違する点のみについて説明する。

図４に示すように、本実施例の暖房装置１０２では、燃焼ユニット１０４が、第２熱媒バイパス路１０６と、分配弁１０８を備えている。第２熱媒バイパス路１０６は、ケーシング３８の外部に配置されており、熱媒が熱交換器１６ａをバイパスして流れる。分配弁１０８は、第２熱媒バイパス路１０６の上流端と第２熱媒加熱路１６の接続箇所に介装されている。分配弁１０８は、電動式三方弁の一種であり、第２熱媒加熱路１６を流れる熱媒のうち、熱交換器１６ａを通過する熱媒の流量と、第２熱媒バイパス路１０６を通過する熱媒の流量の割合を調整可能な、流量制御機構といえる。

ユーザによって暖房運転の開始が指示されると、コントローラ１１０は、ヒートポンプユニット４の送風ファン２６を駆動させ、かつ圧縮機２８を駆動させることで、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱を開始する。また、コントローラ１１０は、第２熱媒加熱路１６を流れる熱媒の全量が熱交換器１６ａを通過するように分配弁１０８の開度を調整するとともに、熱媒循環ポンプ３４を駆動する。さらに、コントローラ１１０は、図５の処理を行って、燃焼ユニット１０４による熱媒の加熱を制御する。

ステップＳ３２では、コントローラ１１０は、送風ファン４２を駆動して、ケーシング３８内への送風を開始する。

ステップＳ３４では、コントローラ１１０は、バーナ４０に点火する。これによって、暖房装置１０２を循環する熱媒は、ヒートポンプユニット４によって加熱された後、さらに燃焼ユニット１０４によって加熱されてから、暖房端末８に供給される。

ステップＳ３６では、コントローラ１１０は、熱媒温度センサ４４の測定温度と、リモコンに設定された暖房設定温度に基づいて、バーナ４０による熱媒の加熱能力を調整する。これによって、暖房端末８に流入する熱媒の温度が、暖房設定温度に近づくように調整される。

ステップＳ３８では、コントローラ１１０は、熱媒温度センサ４４の測定温度が所定の消火温度以上となったか否かを判断する。熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度未満の場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ３６へ戻る。熱媒温度センサ４４の測定温度が消火温度以上となると（ＹＥＳとなると）、処理はステップＳ４０へ進む。

ステップＳ４０では、コントローラ１１０は、バーナ４０を消火する。なお、バーナ４０を消火した後も、ケーシング３８内の残留ガスを排出するために、燃焼ユニット１０４は、ポストファン動作を行なう。燃焼ユニット１０４のポストファン動作においては、コントローラ１１０は、バーナ４０を消火した後も、送風ファン４２を継続して動作させる。

ステップＳ４２では、コントローラ１１０は、第２熱媒加熱路１６を流れる熱媒の全量が第２熱媒バイパス路１０６を通過するように分配弁１０８の開度を調整する。これによって、熱交換器１６ａを流れる熱媒の流量はゼロとなり、同時加熱運転において熱交換器１６ａを流れていた熱媒の流量よりも少なくなる。

ステップＳ４４では、コントローラ１１０は、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、通常回転数ｒ０よりも高い第２回転数ｒ２に変更する（図６参照）。ステップＳ４４を実行する時点では、熱媒循環ポンプ３４が駆動しており、第２熱媒加熱路１６を流れる熱媒の全量が第２熱媒バイパス路１０６を通過しており、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱が行われており、バーナ４０が消火されており、送風ファン４２が動作している。このため、第１熱媒加熱路１４でヒートポンプユニット４により加熱された熱媒は、第２熱媒加熱路１６の熱交換器１６ａを通過しないので、送風ファン４２によって送風される空気との熱交換により放熱してしまうことがない。したがって、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を高くして、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱能力を増大させても、熱交換器１６ａでの放熱に起因するエネルギー効率の低下を招くことがない。むしろ、ヒートポンプユニット４による熱媒の加熱能力を増大させることで、ヒートポンプユニット４と燃焼ユニット１０４の両方で熱媒を加熱する同時加熱運転が必要となる事態の発生を抑制して、ヒートポンプユニット４のみで熱媒を加熱する単独加熱運転の割合を増やすことができる。上記のような構成とすることによって、暖房装置１０２の全体でのエネルギー効率を高めることができる。

ステップＳ４６では、コントローラ１１０は、燃焼ユニット１０４のポストファン動作を終了すべきと判断されるまで待機する。例えば、コントローラ１１０は、ステップＳ４０でバーナ４０を消火してからの経過時間が所定時間に達した場合に、燃焼ユニット１０４のポストファン動作を終了すべきと判断する。ポストファン動作を終了すべきと判断された場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ４８へ進む。

ステップＳ４８では、コントローラ１１０は、送風ファン４２の動作を停止する。

ステップＳ５０では、コントローラ１１０は、熱媒温度センサ４４の測定温度が所定の点火温度以下となるまで待機する。熱媒温度センサ４４の測定温度が点火温度以下となると（ＹＥＳとなると）、処理はステップＳ５２へ進む。

ステップＳ５２では、コントローラ１１０は、ヒートポンプユニット４の回転数を通常回転数ｒ０に変更する（図６参照）。

ステップＳ５４では、コントローラ１１０は、第２熱媒加熱路１６を流れる熱媒の全量が熱交換器１６ａを通過するように分配弁１０８の開度を調整する。ステップＳ５４の後、処理はステップＳ３２へ戻る。

なお、上記のステップＳ４２において分配弁１０８の開度を調整する際に、熱交換器１６ａを流れる熱媒の流量は必ずしもゼロにする必要はなく、同時加熱運転時よりも低い流量であれば、どのような流量としてもよい。熱交換器１６ａを流れる熱媒の流量を、同時加熱運転時よりも低い流量に低下させることで、それだけポストファン動作時の放熱を抑制することができる。

以上のように、本実施例の暖房装置１０２は、冷媒を気化させる蒸発器２４と、冷媒を加圧する圧縮機２８と、冷媒を凝縮させる凝縮器３０と、冷媒を減圧する膨張弁３２と、冷媒を蒸発器２４、圧縮機２８、凝縮器３０、膨張弁３２の順に循環させる冷媒循環路２２を備えており、凝縮器３０における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプユニット４と、ケーシング３８と、ケーシング３８の内部で燃料ガスを燃焼させるバーナ４０と、ケーシング３８の内部に空気を送り込む送風ファン４２と、ケーシング３８の内部でバーナ４０の燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器１６ａと、ケーシング３８の外部に配置されており、熱媒が熱交換器１６ａをバイパスして流れる第２熱媒バイパス路１０６と、熱交換器１６ａを流れる熱媒の流量と、第２熱媒バイパス路１０６を流れる熱媒の流量の割合を制御可能な分配弁１０８を備えており、熱交換器１６ａにおける燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼ユニット１０４を備えている。暖房装置１０２は、燃焼ユニット１０４での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプユニット４での熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプユニット４で熱媒を加熱し、さらに燃焼ユニット１０４で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能である。暖房装置１０２は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼ユニット１０４がポストファン動作を行っている間、熱交換器１６ａを流れる熱媒の流量を、同時加熱運転時よりも低い流量に変更する。

また、暖房装置１０２は、同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼ユニット１０４がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプユニット４の圧縮機２８の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更する。

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。

２：暖房装置
４：ヒートポンプユニット
６：燃焼ユニット
８：暖房端末
１０：分配弁
１２：コントローラ
１４：第１熱媒加熱路
１６：第２熱媒加熱路
１６ａ：熱交換器
１８：熱媒放熱路
２０：第１熱媒バイパス路
２２：冷媒循環路
２４：蒸発器
２６：送風ファン
２８：圧縮機
３０：凝縮器
３２：膨張弁
３４：熱媒循環ポンプ
３６：ガス燃焼器
３８：ケーシング
４０：バーナ
４２：送風ファン
４４：熱媒温度センサ
１０２：暖房装置
１０４：燃焼ユニット
１０６：第２熱媒バイパス路
１０８：分配弁
１１０：コントローラ

Claims

暖房装置であって、
冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する減圧機構と、冷媒を蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構の順に循環させる冷媒循環路を備えており、凝縮器における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプと、
ケーシングと、ケーシングの内部で燃料を燃焼させるバーナと、ケーシングの内部に空気を送り込む送風ファンと、ケーシングの内部でバーナの燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器を備えており、熱交換器における燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼器を備えており、
燃焼器での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプでの熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプで熱媒を加熱し、さらに燃焼器で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能であり、
同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも低い回転数に変更する、暖房装置。
同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を終了した後、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更する、請求項１の暖房装置。
暖房装置であって、
冷媒を気化させる蒸発器と、冷媒を加圧する圧縮機と、冷媒を凝縮させる凝縮器と、冷媒を減圧する減圧機構と、冷媒を蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構の順に循環させる冷媒循環路を備えており、凝縮器における冷媒との熱交換によって熱媒を加熱するヒートポンプと、
ケーシングと、ケーシングの内部で燃料を燃焼させるバーナと、ケーシングの内部に空気を送り込む送風ファンと、ケーシングの内部でバーナの燃焼ガスと熱媒の間で熱交換する熱交換器と、ケーシングの外部に配置されており、熱媒が熱交換器をバイパスして流れるバイパス路と、熱交換器を流れる熱媒の流量と、バイパス路を流れる熱媒の流量の割合を制御可能な流量制御機構を備えており、熱交換器における燃焼ガスとの熱交換によって熱媒を加熱する燃焼器を備えており、
燃焼器での熱媒の加熱を行なうことなく、ヒートポンプでの熱媒の加熱を行なう単独加熱運転と、ヒートポンプで熱媒を加熱し、さらに燃焼器で熱媒を加熱する同時加熱運転を実行可能であり、
同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、熱交換器を流れる熱媒の流量を、同時加熱運転時よりも低い流量に変更する、暖房装置。
同時加熱運転から単独加熱運転に移行する場合に、燃焼器がポストファン動作を行っている間、ヒートポンプの圧縮機の回転数を、同時加熱運転時よりも高い回転数に変更する、請求項３の暖房装置。