JP6442206B2

JP6442206B2 - 熱機器

Info

Publication number: JP6442206B2
Application number: JP2014191470A
Authority: JP
Inventors: 祖父江　務; 務祖父江
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: JP2016061524A

Description

本明細書で開示する技術は、熱機器に関する。

特許文献１に、熱媒体を循環させる循環ポンプと、熱媒体からの放熱による暖房を行う室内端末と、熱媒体を室内端末に流す室内端末経路と、室内端末経路より下流側に配置され、熱媒体を加熱するヒートポンプと、熱媒体を加熱する補助熱源機を備える熱機器が開示されている。この熱機器においては、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプおよび／または補助熱源機で熱媒体を加熱し、室内端末での熱媒体からの放熱によって暖房する暖房運転を実行可能である。

特開２０１４−０１６１０２号公報

上記のような熱機器において、ヒートポンプで熱媒体の冷却もできるようにすれば、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプで熱媒体を冷却し、室内端末での熱媒体への吸熱によって冷房する冷房運転も行うことが可能になる。しかしながら、上記のような熱機器においては、冷房運転を開始する際に、熱媒体の温度が比較的高温となっている場合がある。このような場合に、冷房運転によって熱媒体を循環させながらヒートポンプで熱媒体を冷却しても、熱媒体の温度が低下するまである程度の時間を要し、冷房運転の初期に比較的高温の熱媒体が室内端末に供給されてしまう。ユーザが冷房を望んでいるにも関わらず、室内端末での熱媒体からの放熱によって暖房が行われてしまうことになる。

本明細書は上記課題を解決する技術を提供する。本明細書では、冷房運転を実行可能な熱機器において、冷房運転の初期に比較的高温の熱媒体が室内端末に供給されてしまう事態を防ぐことが可能な技術を提供する。

本明細書が開示する別の熱機器は、熱媒体を循環させる循環ポンプと、熱媒体からの放熱による暖房または熱媒体への吸熱による冷房を行う室内端末と、熱媒体を室内端末に流す室内端末経路と、室内端末経路に並列に接続されたバイパス経路と、室内端末経路およびバイパス経路の上流側または下流側に配置され、熱媒体を加熱または冷却するヒートポンプと、熱媒体を加熱する補助熱源機と、室内端末経路を開閉する第１開閉弁と、バイパス経路を開閉する第２開閉弁と、補助熱源機よりも下流側に配置され、熱媒体と浴槽水の間で熱交換する追い焚き熱交換器を備えている。熱機器は、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、補助熱源機で熱媒体を加熱し、追い焚き熱交換器での熱媒体と浴槽水の間での熱交換によって浴槽水を加熱する追い焚き運転と、第１開閉弁を開いて、第２開閉弁を閉じて、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプで熱媒体を冷却し、室内端末での熱媒体への吸熱によって冷房する冷房運転を実行可能であり、追い焚き運転を実行した後、冷房運転を実行する前に、第１開閉弁を閉じ、第２開閉弁を開いて、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプで熱媒体を冷却する予冷運転を実行する。

追い焚き運転を行った後は、熱機器の内部を循環する熱媒体が比較的高温となっている。このような状態から冷房運転を開始しようとすると、冷房運転の初期に比較的高温の熱媒体が室内端末に供給されてしまう。そこで、上記の熱機器では、追い焚き運転を実行した後、冷房運転を実行する前に、予冷運転を行って熱媒体の温度を低下させる。このような構成とすることによって、冷房運転の初期に比較的高温の熱媒体が室内端末に供給されてしまう事態を防ぐことができる。

上記の熱機器は、熱媒体からの放熱による暖房を行う暖房端末と、補助熱源機の下流側から分岐し、暖房端末に熱媒体を流す暖房端末経路と、暖房端末経路を開閉する第３開閉弁をさらに備えるように構成することができる。

上記の熱機器によれば、暖房端末において、補助熱源機により加熱された高温の熱媒体を利用した暖房を行うことができる。

本明細書が開示する技術によれば、冷房運転を実行可能な熱機器において、冷房運転の初期に比較的高温の熱媒体が室内端末に供給されてしまう事態を防ぐことができる。

実施例に係る熱機器２における沸上げ運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における除霜運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における非燃焼給湯運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における燃焼給湯運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における湯はり運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における冷房運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における暖房運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における追い焚き運転の様子を示す。実施例に係る熱機器２における予冷運転の様子を示す。

（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る熱機器２は、タンクユニット４と、ヒートポンプユニット６と、熱源機ユニット８と、制御装置１００を備えている。

ヒートポンプユニット６は、冷媒（例えばＲ４１０ＡといったＨＦＣ冷媒や、Ｒ７４４といったＣＯ_２冷媒）を循環させるための冷媒循環路５２と、空気熱交換器５４と、ファン５６と、圧縮機６２と、三流体熱交換器５８と、膨張弁６０と、膨張弁バイパス路６４と、開閉弁６６と、四方弁６８と、循環ポンプ２２を備えている。

空気熱交換器５４は、ファン５６によって送風された外気と冷媒循環路５２内の冷媒との間で熱交換させる。圧縮機６２は、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のタンク水循環路２０内の水の間で熱交換させる。および／または、三流体熱交換器５８は、冷媒循環路５２内の冷媒と、後述のＨＰ循環路８８内の熱媒体との間で熱交換させる。膨張弁６０は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。膨張弁バイパス路６４は、一端が膨張弁６０の上流側に接続され、他端が膨張弁６０の下流側に接続されている。膨張弁バイパス路６４内には、開閉弁６６が備えられている。開閉弁６６は、通常時は閉じられており、後述する除霜運転を行う際に開かれる。四方弁６８は、４つのポートａ、ｂ、ｃおよびｄを備えており、ポートａとポートｂが連通し、かつポートｃとポートｄが連通した状態と、ポートａとポートｄが連通し、かつポートｂとポートｃが連通した状態の間で切り換わる。

ヒートポンプユニット６において、三流体熱交換器５８で冷媒から放熱させたい場合は、図１や図７に示すように、四方弁６８を、ポートａとポートｄが連通し、ポートｂとポートｃが連通した状態に切り換える。この場合、圧縮機６２から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、三流体熱交換器５８へ流入する。冷媒は、三流体熱交換器５８を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。三流体熱交換器５８を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁６０で減圧される。膨張弁６０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器５４へ流入する。冷媒は、空気熱交換器５４を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器５４を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機６２へ戻される。上記のヒートポンプサイクルによって、ヒートポンプユニット６は、空気熱交換器５４で外気から吸熱し、三流体熱交換器５８で水および／または熱媒体に放熱する。すなわち、この場合、ヒートポンプユニット６は、水および／または熱媒体を加熱する。

ヒートポンプユニット６において、三流体熱交換器５８で冷媒へ吸熱させたい場合は、図６や図９に示すように、四方弁６８を、ポートａとポートｂが連通し、ポートｃとポートｄが連通した状態に切り換える。この場合、圧縮機６２から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、空気熱交換器５４へ流入する。冷媒は、空気熱交換器５４を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。空気熱交換器５４を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁６０で減圧される。膨張弁６０を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、三流体熱交換器５８へ流入する。冷媒は、三流体熱交換器５８を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。三流体熱交換器５８を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機６２へ戻される。上記のヒートポンプサイクルによって、ヒートポンプユニット６は、空気熱交換器５４で外気へ放熱し、三流体熱交換器５８で熱媒体から吸熱する。すなわち、この場合、ヒートポンプユニット６は、熱媒体を冷却する。

タンクユニット４は、タンク１０を備えている。タンク１０は、ヒートポンプユニット６によって加熱された水を貯える。本実施例では、タンク１０に貯えられる水は、水道水である。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。各サーミスタ１２、１４、１６、１８の検出温度から、タンク１０の蓄熱状態を特定することができる。

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、ヒートポンプユニット６の三流体熱交換器５８を通過して、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。三流体熱交換器５８で放熱するようにヒートポンプユニット６を作動させて、循環ポンプ２２を駆動すると、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１０の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積み重なった温度成層が形成される。

水道水導入路２４は、上流端が熱機器２の外部の水道水供給源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、第１給湯路３６の途中に接続されている。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が介装されている。

第１給湯路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、第１給湯路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１給湯路３６と第２導入路２４ｂの接続部には、混合弁３０が介装されている。混合弁３０は、タンク１０の上部から第１給湯路３６へ流入する高温の水の流量と、第２導入路２４ｂから第１給湯路３６へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の第１給湯路３６は、熱源機ユニット８の給湯加熱路３７を通過して、第２給湯路３９へ接続している。第１給湯路３６と第２給湯路３９の間は、熱源機バイパス路３３によって接続されている。熱源機バイパス路３３にはバイパス弁３４が介装されている。第２給湯路３９の下流端は給湯栓３８に接続されている。

熱源機ユニット８は、シスターン７０と、熱媒体加熱バーナ８２と、水加熱バーナ８１を備えている。シスターン７０は、上部が開放されている容器であり、内部に熱媒体を貯留している。本実施例の熱媒体は例えば不凍液である。シスターン７０には、熱媒体往路７２の上流端が接続されている。熱媒体往路７２には、循環ポンプ７４が介装されている。循環ポンプ７４を駆動すると、シスターン７０内の熱媒体が熱媒体往路７２に流れ込む。

熱媒体往路７２の下流端は、バーナ加熱路７３と、室内端末経路７５と、端末バイパス路８５に分岐している。室内端末経路７５には、室内端末７８が取り付けられる。本実施例の室内端末７８は、例えば天井や床、壁面に埋設されるか、または室内の壁面に沿って設置されており、内部に熱媒体が流れる経路が形成された冷暖房パネルである。室内端末７８は、熱媒体からの放熱によって暖房することもできるし、熱媒体への吸熱によって冷房することもできる。室内端末経路７５には、第１開閉弁８６が介装されている。端末バイパス路８５には、第２開閉弁８７が介装されている。

バーナ加熱路７３には、熱媒体加熱バーナ８２が介装されている。熱媒体加熱バーナ８２は、バーナ加熱路７３内の熱媒体を加熱する。バーナ加熱路７３の下流端は、高温暖房循環路７７と追い焚き循環路７９に分岐している。高温暖房循環路７７には、高温暖房端末７６が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末７６は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末７６は、供給される熱媒体の熱を利用して暖房する。なお、高温暖房端末７６の内部には開閉弁が内蔵されており、高温暖房端末７６での暖房を行う場合には開閉弁が開かれ、高温暖房端末７６での暖房を行わない場合には開閉弁が閉じられている。室内端末経路７５と高温暖房循環路７７と端末バイパス路８５は、それぞれの下流端で合流して、第１熱媒体復路８４の上流端へ接続している。

第１熱媒体復路８４の下流端は、ＨＰ循環路８８とＨＰバイパス路９４に分岐している。第１熱媒体復路８４の下流端には、調整弁９０が設けられている。調整弁９０は、その開度を変化させることによって、第１熱媒体復路８４からＨＰ循環路８８へ流れる熱媒体の流量と、第１熱媒体復路８４からＨＰバイパス路９４へ流れる熱媒体の流量の割合を変化させることができる。ＨＰ循環路８８は、ヒートポンプユニット６の三流体熱交換器５８を通過して、第２熱媒体復路９６の上流端へ接続している。ＨＰバイパス路９４は、ヒートポンプユニット６の三流体熱交換器５８を通過することなく、第２熱媒体復路９６の上流端へ接続している。第２熱媒体復路９６は、下流端がシスターン７０に接続している。

追い焚き循環路７９には、追い焚き熱動弁８３と、追い焚き熱交換器９７が介装されている。追い焚き熱動弁８３は、追い焚き循環路７９を開閉する。追い焚き熱交換器９７では、追い焚き循環路７９を流れる熱媒体と、浴槽水循環路９１を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。追い焚き循環路７９の下流端は、第２熱媒体復路９６に接続している。

なお、以下の説明では、熱媒体が循環する、シスターン７０、熱媒体往路７２、バーナ加熱路７３、室内端末経路７５、端末バイパス路８５、第１熱媒体復路８４、ＨＰ循環路８８、ＨＰバイパス路９４、第２熱媒体復路９６、追い焚き循環路７９を総称して、熱媒体循環回路ともいう。

浴槽水循環路９１の上流端および下流端は、浴槽９８の側部に接続している。浴槽水循環路９１には、浴槽水循環ポンプ９９が介装されている。浴槽水循環ポンプ９９が駆動すると、浴槽９８から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器９７を通過して、浴槽９８へ戻される。

給湯加熱路３７には、水加熱バーナ８１が介装されている。給湯加熱路３７の水加熱バーナ８１よりも下流側から、浴槽注湯路４０が分岐している。浴槽注湯路４０には、浴槽注湯路４０を開閉する注湯電磁弁４２が介装されている。浴槽注湯路４０の下流端は、浴槽水循環ポンプ９９に接続している。

制御装置１００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、制御装置１００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。制御装置１００では、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭに記憶された情報に基づいて、タンクユニット４、ヒートポンプユニット６、熱源機ユニット８の各構成要素の動作を制御する。また、制御装置１００には、図示しないリモコンが接続されている。リモコンには、ユーザが熱機器２を操作するための各種のスイッチや、ユーザに熱機器２の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。

次いで、本実施例の熱機器２の動作について説明する。以下では、熱機器２が実施する、沸上げ運転、除霜運転、給湯運転、湯はり運転、冷房運転、暖房運転、追い焚き運転および予冷運転について順に説明する。

（沸上げ運転）
図１に示すように、沸上げ運転は、タンク１０内の水をヒートポンプユニット６で加熱し、高温となった水をタンク１０に戻す運転である。沸上げ運転を実行する際には、制御装置１００は、四方弁６８を、ポートａとポートｄが連通し、ポートｂとポートｃが連通した状態に切り換えるとともに、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。この際、開閉弁６６は閉じられている。また、制御装置１００は、循環ポンプ２２を駆動する。

圧縮機６２の駆動により、冷媒循環路５２内の冷媒は、圧縮機６２、三流体熱交換器５８、膨張弁６０、空気熱交換器５４の順に循環する。この場合、三流体熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ２２の駆動により、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の内部が高温の水で満たされた満蓄状態となると、制御装置１００は、沸上げ運転を終了する。

（除霜運転）
図２に示すように、除霜運転は、外気温が低い状況において、ヒートポンプユニット６の空気熱交換器５４に付着した霜を除去するための運転である。制御装置１００から除霜運転の開始が指示されると、ヒートポンプユニット６では、開閉弁６６を開いた状態で、圧縮機６２を駆動する。この際、ファン５６は停止した状態のままである。これにより、冷媒が高温のまま空気熱交換器５４を通過して、空気熱交換器５４に付着した霜を除去することができる。所定時間が経過して、空気熱交換器５４に付着した霜が除去されると、制御装置１００は、除霜運転を終了する。

（給湯運転）
図３や図４に示すように、給湯運転は、給湯設定温度に調温された水を給湯栓３８に供給する運転である。給湯運転は、上記の沸上げ運転と並行して行うこともできる。給湯栓３８が開かれると、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上部の水が、第１給湯路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から第１給湯路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、図３に示すように、混合弁３０を駆動して第２導入路２４ｂから第１給湯路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、第１給湯路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３０の開度を調整する。このような態様での給湯運転を、非燃焼給湯運転ともいう。

一方、制御装置１００は、タンク１０から第１給湯路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、図４に示すように、水加熱バーナ８１によって第１給湯路３６を通過する水を加熱する。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、水加熱バーナ８１の出力を制御する。このような態様での給湯運転を、燃焼給湯運転ともいう。

（湯はり運転）
図５に示すように、湯はり運転は、湯はり設定温度で浴槽９８に湯はりをする運転である。ユーザが湯はり運転の開始を指示すると、熱機器２は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、制御装置１００は、注湯電磁弁４２を開く。注湯電磁弁４２が開かれると、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上部の水が、第１給湯路３６、給湯加熱路３７、浴槽注湯路４０、浴槽水循環路９１を介して浴槽９８に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路４０に供給される水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽９８に供給される水の流量が湯はり設定水量に達すると、制御装置１００は、湯はり運転を終了する。

（冷房運転）
図６に示すように、冷房運転は、室内端末７８によって冷房する運転である。ユーザによって冷房運転の実行が指示されると、制御装置１００は、第１開閉弁８６を開き、第２開閉弁８７を閉じた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。さらに、制御装置１００は、四方弁６８を、ポートａとポートｂが連通し、ポートｃとポートｄが連通した状態に切り換えるとともに、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。これによって、冷媒循環路５２の冷媒は膨張弁６０で減圧されて低温低圧の液体状態となり、三流体熱交換器５８を通過する際に冷却された熱媒体が、シスターン７０を経て、室内端末７８に供給される。冷房運転においては、制御装置１００は、室内端末７８に供給される熱媒体の温度が冷房設定温度となるように、ヒートポンプユニット６の動作を制御する。

（暖房運転）
図７に示すように、暖房運転は、室内端末７８や高温暖房端末７６によって暖房する運転である。ユーザによって暖房運転の実行が指示されると、制御装置１００は、第１開閉弁８６を開き、第２開閉弁８７を閉じた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。さらに、制御装置１００は、四方弁６８を、ポートａとポートｄが連通し、ポートｂとポートｃが連通した状態に切り換えるとともに、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。これによって、冷媒循環路５２の冷媒は圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気体状態となり、三流体熱交換器５８を通過する際に加熱された熱媒体が、シスターン７０を経て、室内端末７８や高温暖房端末７６に供給される。さらに、制御装置１００は、必要に応じて熱媒体加熱バーナ８２を作動する。これにより、高温暖房端末７６には、熱媒体加熱バーナ８２での加熱によってより高温となった熱媒体が供給される。暖房運転においては、制御装置１００は、室内端末７８に供給される熱媒体の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末７６に供給される熱媒体の温度が高温暖房設定温度となるように、調整弁９０の開度や、ヒートポンプユニット６の動作や、熱媒体加熱バーナ８２の出力を制御する。

（追い焚き運転）
図８に示すように、追い焚き運転は、浴槽９８に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。ユーザが追い焚き運転の開始を指示すると、熱機器２は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、制御装置１００は、浴槽水循環ポンプ９９を駆動する。また、制御装置１００は、第１開閉弁８６と第２開閉弁８７を閉じ、追い焚き熱動弁８３を開いた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、ヒートポンプユニット６による熱媒体の加熱と、熱媒体加熱バーナ８２による熱媒体の加熱が行われる。これにより、浴槽９８から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器９７で熱媒体との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽９８へ戻される。

本実施例の熱機器２においては、追い焚き運転において、第１開閉弁８６と第２開閉弁８７を閉じて、室内端末７８とヒートポンプユニット６に熱媒体が流れないようにしている。追い焚き運転は、暖房を行わない時期にも行われる。追い焚き運転を行っている間、熱媒体循環回路を循環する熱媒体は比較的高温となる。この比較的高温の熱媒体が室内端末７８に流れると、ユーザが望んでいないにも関わらず、室内端末７８で熱媒体から放熱して暖房してしまうおそれがある。また、比較的高温の熱媒体をヒートポンプユニット６で加熱すると、低いエネルギー効率でヒートポンプユニット６を動作させることになる。そこで、本実施例の熱機器２では、追い焚き運転の際に第１開閉弁８６と第２開閉弁８７を閉じて、室内端末７８とヒートポンプユニット６に熱媒体が循環しないようにしている。このような構成とすることで、追い焚き運転時に室内端末７８で熱媒体から放熱してしまう事態を防ぐとともに、熱媒体が循環する経路を少なくして、循環ポンプ７４の負荷を低減することができる。

（予冷運転）
追い焚き運転を行った後に、冷房運転を行う場合がある。この場合、追い焚き運転の熱媒体の経路と冷房運転の熱媒体の経路が一部共通していることから、追い焚き運転によって熱媒体が比較的高温となっているため、追い焚き運転から冷房運転にすぐに切り換えてしまうと、冷房運転の初期において比較的高温の熱媒体が室内端末７８に流れて、ユーザが冷房を望んでいるにも関わらず、暖房が行われてしまうことになる。そこで、本実施例の熱機器２では、追い焚き運転を実行した後、冷房運転を実行する前に、熱媒体循環回路を循環する熱媒体を冷却する予冷運転を行う。

図９に示すように、予冷運転では、制御装置１００は、第２開閉弁８７を開き、第１開閉弁８６を閉じた状態で、循環ポンプ７４を駆動する。さらに、制御装置１００は、四方弁６８を、ポートａとポートｂが連通し、ポートｃとポートｄが連通した状態に切り換えるとともに、圧縮機６２およびファン５６を駆動する。これによって、冷媒循環路５２の冷媒は膨張弁６０で減圧されて低温低圧の液体状態となり、三流体熱交換器５８で熱媒体が冷却されて、熱媒体循環回路を循環する熱媒体の温度が低下する。なお、予冷運転においては、制御装置１００は、第１熱媒体復路８４を流れる熱媒体の全量がＨＰ循環路８８へ流れ、ＨＰバイパス路９４には熱媒体が流れないように、調整弁９０の開度を調整する。これによって、熱媒体循環回路を流れる熱媒体の温度を速やかに低下させることができる。熱媒体循環回路を循環する熱媒体の温度が十分に低下すると、制御装置１００は、予冷運転を終了して、図６に示す冷房運転を開始する。これによって、冷房運転の初期から、低温の熱媒体を室内端末７８に供給することができる。

なお、上記の予冷運転の終了判断は、種々の観点から行うことができる。例えば、制御装置１００は、予冷運転を開始してから所定時間が経過したときに、予冷運転を終了するように構成してもよい。あるいは、制御装置１００は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体の温度（例えば第１熱媒体復路８４を流れる熱媒体の温度）が所定の冷房基準温度を下回ったときに、予冷運転を終了するように構成してもよい。また、予冷運転を開始するタイミングは、追い焚き運転の終了後に必ず行うようにしてもよいし、追い焚き運転の終了後、冷房運転が指示された時点で行うようにしてもよい。

なお、上記の実施例では、熱媒体循環路において、ＨＰ循環路８８およびＨＰバイパス路９４が、室内端末経路７５および端末バイパス路８５よりも下流側に配置されている構成について説明したが、ＨＰ循環路８８およびＨＰバイパス路９４は、室内端末経路７５および端末バイパス路８５よりも上流側に配置されて、熱媒体は室内端末経路７５および端末バイパス路８５よりも上流側で加熱または冷却されるようにしてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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。また、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、出願時の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するものであり、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熱機器
４タンクユニット
６ヒートポンプユニット
８熱源機ユニット
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混合弁
３２水道水供給源
３３熱源機バイパス路
３４バイパス弁
３６第１給湯路
３７給湯加熱路
３８給湯栓
３９第２給湯路
４０浴槽注湯路
４２注湯電磁弁
５２冷媒循環路
５４空気熱交換器
５６ファン
５８三流体熱交換器
６０膨張弁
６２圧縮機
６４膨張弁バイパス路
６６開閉弁
６８四方弁
７０シスターン
７２熱媒体往路
７３バーナ加熱路
７４循環ポンプ
７５室内端末経路
７６高温暖房端末
７７高温暖房循環路
７８室内端末
７９追い焚き循環路
８１水加熱バーナ
８２熱媒体加熱バーナ
８３追い焚き熱動弁
８４第１熱媒体復路
８５端末バイパス路
８６第１開閉弁
８７第２開閉弁
８８ＨＰ循環路
９０調整弁
９１浴槽水循環路
９４ＨＰバイパス路
９６第２熱媒体復路
９７追い焚き熱交換器
９８浴槽
９９浴槽水循環ポンプ
１００制御装置

Claims

熱媒体を循環させる循環ポンプと、
熱媒体からの放熱による暖房または熱媒体への吸熱による冷房を行う室内端末と、
熱媒体を室内端末に流す室内端末経路と、
室内端末経路に並列に接続されたバイパス経路と、
室内端末経路およびバイパス経路の上流側または下流側に配置され、熱媒体を加熱または冷却するヒートポンプと、
熱媒体を加熱する補助熱源機と、
室内端末経路を開閉する第１開閉弁と、
バイパス経路を開閉する第２開閉弁と、
補助熱源機よりも下流側に配置され、熱媒体と浴槽水の間で熱交換する追い焚き熱交換器を備えており、
循環ポンプで熱媒体を循環させながら、補助熱源機で熱媒体を加熱し、追い焚き熱交換器での熱媒体と浴槽水の間での熱交換によって浴槽水を加熱する追い焚き運転と、
第１開閉弁を開いて、第２開閉弁を閉じて、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプで熱媒体を冷却し、室内端末での熱媒体への吸熱によって冷房する冷房運転を実行可能であり、
追い焚き運転を実行した後、冷房運転を実行する前に、第１開閉弁を閉じ、第２開閉弁を開いて、循環ポンプで熱媒体を循環させながら、ヒートポンプで熱媒体を冷却する予冷運転を実行する、熱機器。
熱媒体からの放熱による暖房を行う暖房端末と、
補助熱源機の下流側から分岐し、暖房端末に熱媒体を流す暖房端末経路と、
暖房端末経路を開閉する第３開閉弁をさらに備える、請求項１の熱機器。