特許 5997967 熱源装置及びその熱源装置を備えた温水暖房設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5997967

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月28日

(54)【発明の名称】熱源装置及びその熱源装置を備えた温水暖房設備

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/00 20060101AFI20160915BHJP

   F24D 3/10 20060101ALI20160915BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/00 X

   F24D3/10 B

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-173079(P2012-173079)

(22)【出願日】2012年8月3日

(65)【公開番号】特開2014-31965(P2014-31965A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年7月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】390002886

【氏名又は名称】株式会社長府製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(74)【代理人】

【識別番号】100127155

【弁理士】

【氏名又は名称】来田 義弘

(74)【代理人】

【識別番号】100163267

【弁理士】

【氏名又は名称】今中 崇之

(72)【発明者】

【氏名】原田 英司

(72)【発明者】

【氏名】安藤 功

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 実公平０４−０５２５７２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開平０６−２４１５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−１３９２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９４２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０２６６６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−０８２４０７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ ３／００− ３／１８

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２４Ｈ ４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部流路を介して放熱器に接続された熱源装置において、
前記外部流路と一体となって循環水が流れる循環回路を形成する内部流路と、
前記内部流路に設けられ、前記循環水を前記循環回路内で流動させる循環ポンプと、
前記循環水を加熱する昇温手段と、
前記内部流路内の前記循環ポンプの下流側にある前記循環水を該内部流路の該循環ポンプの上流側に案内するバイパス管と、
前記循環水が出入りする流出入部を、直接、前記バイパス管に連結し、前記循環回路内の圧力を調整する膨張タンクとを有し、
前記バイパス管の一端部は、前記内部流路の一端部に接続され、該バイパス管の他端部は、該内部流路の他端部に接続され、前記流出入部は、該バイパス管の一端部と他端部の中間にのみ連結され、
前記循環ポンプ及び前記昇温手段を作動し、該昇温手段によって加熱した前記循環水を前記循環回路内と前記バイパス管内で流動させて該循環回路内と該バイパス管内の該循環水の凍結を防止することを特徴とする熱源装置。

【請求項2】

請求項１記載の熱源装置において、前記バイパス管の配管抵抗は、前記膨張タンクの流出入部が該バイパス管に連結された位置Ｑから上流側が、該位置Ｑから下流側に比べて大きいことを特徴とする熱源装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の熱源装置において、上面パネルを有し、前記膨張タンク、前記昇温手段、前記循環ポンプ、前記内部流路及び前記バイパス管を収容する筺体を備え、前記膨張タンクは、前記昇温手段及び前記循環ポンプが設けられたスペースの上側に配置され、前記上面パネルを取り外すことで視認される状態になることを特徴とする熱源装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱源装置において、前記バイパス管は、全部又は一部が可撓管であることを特徴とする熱源装置。

【請求項5】

放熱器と流路Ａを介して前記放熱器に接続された熱源装置とを備えた温水暖房設備において、
前記熱源装置は、
前記流路Ａと一体となって循環水が流れる循環回路を形成する流路Ｂと、
前記流路Ｂに設けられ、前記循環水を前記循環回路内で流動させる循環ポンプと、
前記循環水を加熱する昇温手段と、
前記流路Ｂ内の前記循環ポンプの下流側にある前記循環水を該流路Ｂの該循環ポンプの上流側に案内するバイパス管と、
前記循環水が出入りする流出入部を、直接、前記バイパス管に連結し、前記循環回路内の圧力を調整する膨張タンクとを有し、
前記バイパス管の一端部は、前記流路Ｂの一端部に接続され、該バイパス管の他端部は、該流路Ｂの他端部に接続され、前記流出入部は、該バイパス管の一端部と他端部の中間にのみ連結され、
前記循環ポンプ及び前記昇温手段を作動し、該昇温手段によって加熱した前記循環水を前記循環回路内と前記バイパス管内で流動させて該循環回路内と該バイパス管内の該循環水の凍結を防止することを特徴とする温水暖房設備。

【請求項6】

請求項５記載の温水暖房設備において、前記バイパス管の配管抵抗は、前記膨張タンクの流出入部が該バイパス管に連結された位置Ｑから上流側が、該位置Ｑから下流側に比べて大きいことを特徴とする温水暖房設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、循環水を加熱し放熱器に供給する熱源装置とその熱源装置を備えた温水暖房設備に関する。

【背景技術】

【0002】

外部流路を介して放熱器に接続された熱源装置には、外部流路と一体となって密閉式の循環回路を形成する内部流路を備えたものがある。循環回路内を流れる循環水は、熱源装置で加熱された後に放熱器に送られ、放熱器を通過後に熱源装置に戻って再び加熱され放熱器に送られるので、放熱器に対して加熱された循環水が連続的に供給される。
放熱器は、例えば、貯湯タンク内に設けられた熱交換器や、床暖房用の暖房パネルや、床上に立設される暖房パネルであり、循環回路には、放熱器に循環水を送るための循環ポンプが設けられている。

【0003】

ところで、循環水は、温度の上昇によって膨張し、温度の降下によって収縮する。このため、密閉式の循環回路内の圧力は、循環水の温度変化によって変動し、循環回路を形成する管や部材に負荷を与えて損傷をもたらすおそれがある。これを解決するには、循環回路に、循環水の膨張及び収縮を吸収する膨張タンクを設けるのが有効であり、その具体例が特許文献１に記載されている。膨張タンクは、連結管を介して循環回路に接続され、循環水が膨張して循環回路内の圧力が上昇すると循環回路内の循環水が連結管を通って膨張タンク内に流入し、循環水が収縮して循環回路内の圧力が下がると膨張タンク内の循環水が連結管を通って循環回路内に送り出される。従って、循環回路内の圧力は所定の範囲内で保たれることになる。

【0004】

また、循環水は温度が氷点下になると凍結するので、熱源装置を屋外に設置する場合、熱源装置に循環水の凍結を防止する機能を設ける必要がある。循環水の凍結は、循環回路を形成する管や部材の損傷を招くためである。
熱源装置は、例えば、外気が所定の温度以下になったのを検出した際に、循環ポンプの作動と循環水の加熱をする凍結予防運転を行い、加熱された循環水を循環回路内で流動させ、循環水の凍結を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−５３８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の熱源装置は、循環回路内の圧力が変わらない場合、膨張タンクに対して循環水が出入りしないので、循環回路内の圧力に変動がない状態で凍結予防運転を行っても、膨張タンク内や連結管内にある循環水の凍結を防ぐことができない。膨張タンク内の循環水については、膨張タンクにヒータを設けることで、凍結を防止することはできるが、膨張タンクに加えて、連結管にもヒータを設けると、熱源装置の製造コストが上昇するので好ましくない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、膨張タンクを除き、ヒータを設けることなく、循環水の凍結を防止する熱源装置とその熱源装置を備えた温水暖房設備を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的に沿う第１の発明に係る熱源装置は、外部流路を介して放熱器に接続された熱源装置において、前記外部流路と一体となって循環水が流れる循環回路を形成する内部流路と、前記内部流路に設けられ、前記循環水を前記循環回路内で流動させる循環ポンプと、前記循環水を加熱する昇温手段と、前記内部流路内の前記循環ポンプの下流側にある前記循環水を該内部流路の該循環ポンプの上流側に案内するバイパス管と、前記循環水が出入りする流出入部を、直接、前記バイパス管に連結し、前記循環回路内の圧力を調整する膨張タンクとを有し、前記バイパス管の一端部は、前記内部流路の一端部に接続され、該バイパス管の他端部は、該内部流路の他端部に接続され、前記流出入部は、該バイパス管の一端部と他端部の中間にのみ連結され、前記循環ポンプ及び前記昇温手段を作動し、該昇温手段によって加熱した前記循環水を前記循環回路内と前記バイパス管内で流動させて該循環回路内と該バイパス管内の該循環水の凍結を防止する。

【0008】

【0009】

第１の発明に係る熱源装置において、前記バイパス管の配管抵抗は、前記膨張タンクの流出入部が該バイパス管に連結された位置Ｑから上流側が、該位置Ｑから下流側に比べて大きいのが好ましい。

【0010】

第１の発明に係る熱源装置において、上面パネルを有し、前記膨張タンク、前記昇温手段、前記循環ポンプ、前記内部流路及び前記バイパス管を収容する筺体を備え、前記膨張タンクは、前記昇温手段及び前記循環ポンプが設けられたスペースの上側に配置され、前記上面パネルを取り外すことで視認される状態になるのが好ましい。

【0011】

第１の発明に係る熱源装置において、前記バイパス管は、全部又は一部が可撓管であるのが好ましい。

【0012】

前記目的に沿う第２の発明に係る温水暖房設備は、放熱器と流路Ａを介して前記放熱器に接続された熱源装置とを備えた温水暖房設備において、前記熱源装置は、前記流路Ａと一体となって循環水が流れる循環回路を形成する流路Ｂと、前記流路Ｂに設けられ、前記循環水を前記循環回路内で流動させる循環ポンプと、前記循環水を加熱する昇温手段と、前記流路Ｂ内の前記循環ポンプの下流側にある前記循環水を該流路Ｂの該循環ポンプの上流側に案内するバイパス管と、前記循環水が出入りする流出入部を、直接、前記バイパス管に連結し、前記循環回路内の圧力を調整する膨張タンクとを有し、前記バイパス管の一端部は、前記流路Ｂの一端部に接続され、該バイパス管の他端部は、該流路Ｂの他端部に接続され、前記流出入部は、該バイパス管の一端部と他端部の中間にのみ連結され、前記循環ポンプ及び前記昇温手段を作動し、該昇温手段によって加熱した前記循環水を前記循環回路内と前記バイパス管内で流動させて該循環回路内と該バイパス管内の該循環水の凍結を防止する。

【0013】

【0014】

第２の発明に係る温水暖房設備において、前記バイパス管の配管抵抗は、前記膨張タンクの流出入部が該バイパス管に連結された位置Ｑから上流側が、該位置Ｑから下流側に比べて大きいのが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

第１の発明に係る熱源装置及び第２の発明に係る温水暖房設備は、内部流路（流路Ｂ）内の循環ポンプの下流側にある循環水を内部流路の循環ポンプの上流側に案内するバイパス管と、循環水が出入りする流出入部を、直接、バイパス管に連結し、循環回路内の圧力を調整する膨張タンクとを有し、循環ポンプ及び昇温手段を作動し、昇温手段によって加熱した循環水を循環回路内とバイパス管内で流動させて循環回路内とバイパス管内の循環水の凍結を防止する。従って、膨張タンクとバイパス管の間に、循環ポンプが作動の際に循環水が流動しない管は存在せず、膨張タンクを除いて、ヒータを設けることなく循環水の凍結を防止することができる。

【0016】

第１の発明に係る熱源装置及び第２の発明に係る温水暖房設備は、バイパス管の一端部が、内部流路（流路Ｂ）の一端部に接続され、バイパス管の他端部が、内部流路の他端部に接続されるので、外部流路（流路Ａ）が閉じられて外部流路内で循環水が流動しない状態で、循環ポンプを作動した際に、バイパス管内の全体及び内部流路内の全体、もしくは、バイパス管内の全体及び内部流路内の大部分で、循環水が流動し凍結を防止可能である。

【0017】

第１の発明に係る熱源装置及び第２の発明に係る温水暖房設備において、膨張タンクの流出入部をバイパス管に連結した位置Ｑから上流側のバイパス管の配管抵抗が、位置Ｑから下流側のバイパス管の配管抵抗に比べて大きい場合、膨張タンクによる循環回路内の圧力調整と放熱器での放熱とを安定的に行うことが可能である。これは、実験的検証によって確認されている。

【0018】

第１の発明に係る熱源装置において、筐体内で、膨張タンクが昇温手段及び循環ポンプを設けたスペースの上側に配置され、上面パネルを取り外すことで視認される状態になる場合、膨張タンクの取り外しを容易に行うことができる。

【0019】

第１の発明に係る熱源装置において、バイパス管の全部又は一部が可撓管である場合、膨張タンクをバイパス管に連結した状態で、膨張タンクを移動することができ、膨張タンクの下側にある機器や部材の取り外しや、点検を容易に行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施の形態に係る熱源装置の回路図である。

【図2】暖房運転時及び凍結予防運転時における循環水及び熱媒の流れを示す説明図である。

【図3】筺体内での膨張タンクの収容状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る熱源装置１０は、外部流路１１（流路Ａ）を介して放熱器１６に接続される装置であって、外部流路１１と一体となって循環水が流れる循環回路１２を形成する内部流路１３（流路Ｂ）と、循環水を循環回路１２内で流動させる循環ポンプ１４と、循環水を加熱する昇温手段１５とを備えている。以下、これらについて詳細に説明する。

【0022】

昇温手段１５は、図１に示すように、熱媒（例えばフロン４１０Ａ）が循環する熱媒循環回路１７と、この熱媒循環回路１７によって接続された膨張弁１８、蒸発器１９、圧縮機２０及び放熱器２１とを備えている。
熱交換器である放熱器２１は、熱媒循環回路１７に接続され、更に、循環水が流れる内部流路１３にも接続されている。熱媒循環回路１７内を流れる熱媒は、放熱器２１を通過の際に凝縮して内部流路１３内を流れる循環水に熱を与えて加熱する。なお、熱媒循環回路１７を循環する熱媒がＣＯ_２の場合、熱媒は、超臨界流体の状態で放熱器２１に送られ、超臨界流体の状態で放熱器２１から送り出されるので、放熱器２１を通過の際に凝縮しない。

【0023】

放熱器２１を通過した熱媒は、図２に示すように、膨張弁１８に向かい、膨張弁１８を通過して膨張した後、熱交換器である蒸発器１９に送られる。
蒸発器１９は、蒸発器１９を通過中の熱媒と外気を熱交換する。熱媒は、蒸発器１９を通過の際に、外気から熱を吸収し蒸発してガス状となり、蒸発器１９から送り出される。なお、蒸発器１９の近傍には、図１に示すように、熱媒の蒸発を促進するプロペラファン２２が設けられ、プロペラファン２２の作動により、蒸発器１９に外気が供給される。

【0024】

熱媒循環回路１７には、蒸発器１９の下流側、かつ、圧縮機２０の上流側に、気液混合状態の熱媒から液状の熱媒を取り除くアキュームレータ２３が取り付けられている。熱媒は、蒸発器１９での蒸発が緩やかに進行すると、ガスと液体が混ざった気液混合状態で蒸発器１９から出ることになる。
アキュームレータ２３は、アキュームレータ２３に気液混合状態の熱媒が流入した際に、気液混合状態の熱媒から液状の熱媒を取り除き、ガス状の熱媒のみが圧縮機２０に供給されるようにする。アキュームレータ２３に蓄えられた液状の熱媒は、時間の経過と共に蒸発しガス状となって、圧縮機２０に供給される。

【0025】

圧縮機２０に送られた熱媒は、図２に示すように、圧縮機２０により圧縮され高温高圧状態となって、放熱器２１に送られ、循環回路１２を循環している循環水を加熱する。
圧縮機２０は、インバータ制御されており、このインバータの出力値を変えることで運転周波数を調整する。放熱器２１に供給される熱媒が内部流路１３を流れる循環水を加熱する能力は、圧縮機２０の運転周波数が上がると高くなり、圧縮機２０の運転周波数が下がると低くなる。
熱媒循環回路１７内の熱媒は、圧縮機２０が作動することによって、熱媒循環回路１７内を流動する。

【0026】

圧縮機２０には、図１に示すように、膨張弁１８及びプロペラファン２２に接続された制御部２４が接続されている。圧縮機２０は、制御部２４から圧縮機２０に送信される指令信号に従って、インバータの出力値を変え運転周波数の上げ下げを行う。
制御部２４は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、圧縮機２０の運転周波数を決定するプログラムをはじめとする種々のプログラムを搭載している。

【0027】

放熱器２１に接続された内部流路１３は、昇温手段１５（即ち、熱媒循環回路１７、膨張弁１８、蒸発器１９、プロペラファン２２、圧縮機２０、アキュームレータ２３及び放熱器２１）及び制御部２４と共に、筺体２５内に収容されている。
内部流路１３及び外部流路１１は共に有端であり、内部流路１３の両端部にはそれぞれ、接続具２６、２７が取り付けられ、内部流路１３の両端部は、外部流路１１の両端部にそれぞれ接続されている。内部流路１３は、筺体２５の外に配置された外部流路１１に接続され、外部流路１１と一体となって、循環水が循環する循環回路１２を形成している。

【0028】

内部流路１３には、循環ポンプ１４が取り付けられ、循環回路１２内の循環水は、循環ポンプ１４の作動により循環回路１２内を流動する。本実施の形態では、循環回路１２内の循環水の流れに沿って、接続具２６の上流側に放熱器２１があり、放熱器２１の上流側に循環ポンプ１４があり、循環ポンプ１４の上流側に接続具２７が配置されている。
外部流路１１には、暖房用のパネルとして用いられる放熱器１６が設けられ、放熱器２１を通過して加熱された循環水は、放熱器１６に送られ、放熱器１６を通過の際に放熱する。
放熱器１６は、床下に設置されることによって床を暖める床暖房用として用いられ、床上に立設されることによって室内の空気を暖める暖房器具として用いられる。

【0029】

内部流路１３には、循環ポンプ１４の上流側及び放熱器２１の下流側に温度センサ２８、２８ａがそれぞれ設けられている。温度センサ２８、２８ａは、循環ポンプ１４と共に制御部２４に接続されている。制御部２４は、放熱器１６を通過して温度が低下した循環水の温度を温度センサ２８を介して検出し、放熱器２１を通過して温度が上昇した循環水の温度を温度センサ２８ａを介して検出する。
制御部２４は、図示しない操作盤からの入力操作によって設定された暖房温度と温度センサ２８ａの計測温度とを比較した結果を基に、圧縮機２０の運転周波数を決定し、温度センサ２８ａの計測温度を暖房温度に近づける。

【0030】

内部流路１３には、外部流路１１が閉じられた状態でも循環ポンプ１４が循環水を送り続けられるようにするバイパス管２９が接続されている。
本実施の形態では、バイパス管２９は、一端部２９ａが、内部流路１３の一端部に接続され、他端部２９ｂが、内部流路１３の他端部に接続されている。
バイパス管２９の内部流路１３への接続位置は、これに限定されず、バイパス管２９の一端部２９ａが循環ポンプ１４の下流側で内部流路１３に接続され、バイパス管２９の他端部２９ｂが循環ポンプ１４の上流側で内部流路１３に接続されて、循環ポンプ１４の下流側にある循環水を循環ポンプ１４の上流側に案内できればよい。例えば、バイパス管２９の一端部２９ａを循環ポンプ１４と放熱器２１の間で内部流路１３に接続し、バイパス管２９の他端部２９ｂを温度センサ２８と循環ポンプ１４の間で内部流路１３に接続することもできる。

【0031】

図１では、記載を省略しているが、外部流路１１には外部流路１１を閉じて外部流路１１内の循環水が流動しないようにする開閉弁が設けられている。この開閉弁を閉じた状態で、循環ポンプ１４を作動させると、循環ポンプ１４から送り出された循環水は、放熱器２１及びバイパス管２９を経由して循環ポンプ１４に戻るので、循環ポンプ１４は循環水を送り続けることができる。
循環ポンプ１４は、循環水を送り出せない状態で作動を続けると、温度が上昇して不具合が生じるおそれがある。従って、バイパス管２９を設けることによって、循環ポンプ１４が外部流路１１に循環水を送り出せない状態でも作動を続け循環ポンプ１４に不具合が生じるのを防ぐことができる。

【0032】

循環ポンプ１４及び圧縮機２０は、暖房運転時に作動し、図２に示すように、循環回路１２内に循環水を循環させ、熱媒循環回路１７内に熱媒を循環させる。このようにすることによって、熱媒循環回路１７内を循環する熱媒は放熱器２１を通過中の循環水を連続的に加熱し、循環ポンプ１４は放熱器２１を通過して暖められた循環水を放熱器１６に連続的に供給することができる。
暖房運転時は、循環回路１２に加えて、バイパス管２９にも放熱器２１を通過して加熱された循環水が流れることになり、放熱器２１を通過した循環水は、バイパス管２９の一端部２９ａから他端部２９ｂに向かって送られる。

【0033】

また、バイパス管２９には、図１に示すように、循環回路１２内の圧力を調整する膨張タンク３０が取り付けられている。
循環水は循環水の温度変化によって体積が増減し、循環水の体積の増減に伴い循環回路１２内の圧力が変動する。膨張タンク３０は、この循環水の体積の増減を吸収して、循環回路１２内の圧力を所定の範囲内で保ち、循環回路１２を構成する部材に損傷が生じるのを防止する。

【0034】

膨張タンク３０は、循環水が出入りする流出入部３０ａを備え、この流出入部３０ａが、直接、バイパス管２９に連結されている。即ち、ゴムホース等の連結管を介在せずに、直接、膨張タンク３０をバイパス管２９に接続している。
循環回路１２内の循環水が膨張すると、バイパス管２９内の循環水が流出入部３０ａを介して膨張タンク３０内に流入し、循環回路１２内の循環水が収縮すると、膨張タンク３０内に蓄えられていた循環水が流出入部３０ａを通ってバイパス管２９に送り出されるので、循環回路１２及びバイパス管２９内の圧力は所定の範囲内で保たれる。

【0035】

膨張タンク３０には、ヒータ３１が取り付けられ、膨張タンク３０内に蓄えられた循環水が外気温度の低下によって凍結するのを回避している。ヒータ３１は制御部２４に接続され、制御部２４から送信される指令信号によって作動を開始する。
制御部２４には、外気温度を計測する温度センサ３２が接続され、制御部２４は、温度センサ３２を介して検出した外気温度が所定の温度（本実施の形態では、２℃）以下の際に、ヒータ３１を作動させる。
ヒータ３１及び温度センサ３２は、循環ポンプ１４、温度センサ２８、２８ａ、バイパス管２９及び膨張タンク３０と共に筺体２５内に配置されている。

【0036】

本実施の形態では、昇温手段１５は、主として、熱媒循環回路１７、膨張弁１８、蒸発器１９、プロペラファン２２、圧縮機２０、アキュームレータ２３及び放熱器２１によって構成され、熱源装置１０は、主として、昇温手段１５、内部流路１３、循環ポンプ１４、制御部２４、バイパス管２９、膨張タンク３０、ヒータ３１、筺体２５、接続具２６、２７及び温度センサ２８、２８ａ、３２によって構成されている。
そして、温水暖房設備４０が、主として、熱源装置１０、外部流路１１及び放熱器１６によって構成されている。

【0037】

また、暖房運転が行われていない状態、即ち、昇温手段１５によって加熱された循環水が循環回路１２及びバイパス管２９内で流動していない状態で、外気温度が所定の温度（例えば、０℃）以下になると、循環回路１２内及びバイパス管２９内の循環水が凍結するおそれが生じる。
そこで、制御部２４は、暖房運転を行っていない状態で、温度センサ３２によって計測される外気温度が予め定められた温度Ｔ１（本実施の形態では、温度Ｔ１＝２℃）以下であるのを検知した際に、凍結予防運転を開始して、循環回路１２内及びバイパス管２９内の循環水の凍結を防止する。

【0038】

凍結予防運転は、循環ポンプ１４及び昇温手段１５を作動することによって行われる。
制御部２４は、温度センサ３２の計測温度が温度Ｔ１以下であるのを検出すると、循環ポンプ１４、圧縮機２０及びプロペラファン２２を作動させて、図２に示すように、循環回路１２内及びバイパス管２９内の循環水と熱媒循環回路１７内の熱媒とを流動させる。
圧縮機２０は、凍結予防運転の際、消費電力量を抑制すべく、最小レベルの運転周波数で運転を行う。

【0039】

循環ポンプ１４、圧縮機２０及びプロペラファン２２の作動により、放熱器２１によって加熱した循環水が循環回路１２内及びバイパス管２９内で流動するので、循環回路１２及びバイパス管２９内の循環水の凍結を防止することができる。
凍結予防運転は、温度センサ２８ａの検出温度が予め定められた温度Ｔ２（本実施の形態では、温度Ｔ２＝４℃）になるまで続けられる。なお、循環回路１２内及びバイパス管２９内の循環水の凍結を防止するための方法は、本実施の形態に記載されたものに限定されない。

【0040】

ここで、膨張タンク３０は、流出入部３０ａが、直接、バイパス管２９に連結されているので、凍結予防運転中、循環水は、膨張タンク３０内に蓄えられているものを除き、バイパス管２９又は循環回路１２を流動して放熱器２１を通過し加熱されることになる。
そして、膨張タンク３０内の循環水はヒータ３１によって暖められるので、全ての循環水（即ち、膨張タンク３０内にある循環水、循環回路１２内を流動する循環水及びバイパス管２９内を流動する循環水）は、凍結が防止された状態となる。

【0041】

これに対し、仮に、連結管を介して、膨張タンク３０が、バイパス管２９又は内部流路１３に接続されていると、連結管内にある循環水は、凍結予防運転中、その場で留まり（流動せず）、放熱器２１によって加熱されず凍結のおそれが生じる。
また、バイパス管２９は、一端部２９ａが、内部流路１３の一端部に接続され、他端部２９ｂが、内部流路１３の他端部に接続されているので、仮に、外部流路１１が閉じられ外部流路１１内を循環水が流動できない状態であっても、凍結予防運転により、少なくとも、内部流路１３内の全ての循環水とバイパス管２９内の全ての循環水の凍結を防ぐことができる。

【0042】

膨張タンク３０の流出入部３０ａがバイパス管２９に連結された位置を位置Ｑとして、バイパス管２９の配管抵抗は、バイパス管２９内の循環水の流れに沿って、位置Ｑの上流側が、位置Ｑの下流側に比べて大きい。
バイパス管２９の配管抵抗をこのようにすることにより、暖房運転時に、放熱器２１を通過した循環水の多くをバイパス管２９に向かわせることなく、放熱器１６に向かわせることができ、かつ、膨張タンク３０が安定的に循環回路１２内の圧力を所定範囲内で保てることが、実験的検討によって確認されている。放熱器２１によって加熱された循環水でバイパス管２９に流入する量が増加すると、放熱器１６による暖房効率が低下するので、暖房運転時は、バイパス管２９に流入する循環水の量を少なくするのが望ましい。

【0043】

本実施の形態では、位置Ｑがバイパス管２９の一端部２９ａと他端部２９ｂの中間に位置し、バイパス管２９の一端部２９ａの内径Ｒ１（Ｒ１は１ｍｍ以上３ｍｍ以下）を、バイパス管２９の他端部２９ｂの内径Ｒ２（Ｒ２は３ｍｍ以上５ｍｍ以下）より細くすることによって、バイパス管２９の位置Ｑの上流側の配管抵抗が、バイパス管２９の位置Ｑの下流側の配管抵抗より大きくなるようにしているが、これに限定されない。例えば、バイパス管２９の内径を等しくし、位置Ｑをバイパス管２９の下流側に配置するようにして、バイパス管２９の位置Ｑの上流側の配管抵抗を、バイパス管２９の位置Ｑの下流側の配管抵抗より大きくするようにしてもよい。

【0044】

また、筺体２５は、図３に示すように、上面パネル３３を備え、筺体２５内には、昇温手段１５、循環ポンプ１４及び内部流路１３が設けられたスペースの上側に上部開放型のタンク用容器３４が配置されている。
膨張タンク３０は、タンク用容器３４に納められた状態で、筺体２５内に収容されて、昇温手段１５、循環ポンプ１４及び内部流路１３が設けられたスペースの上側に配置されている。膨張タンク３０は上面パネル３３が取り外されることによって全体が上方から視認可能な状態になるので、上面パネル３３を取り外すことで、膨張タンク３０の筺体２５からの取り出しと、膨張タンク３０の筺体２５内への設置を容易に行うことができる。

【0045】

なお、図３においては、筺体２５内に収容されるアイテムは、膨張タンク３０、タンク用容器３４及び蒸発器１９を除き記載を省略している。
バイパス管２９は、一部又は全部が可撓管である（本実施の形態ではゴムホース）ので、バイパス管２９を膨張タンク３０に取り付けた状態で膨張タンク３０を移動することができる。従って、作業者は、膨張タンク３０をバイパス管２９に接続した状態で膨張タンク３０を動かし、膨張タンク３０の下側にある機器や部材を取り外したり、点検したりすることが可能である。可撓管は、ゴムホースに限定されず、金属フレキシブル管であってもよい。

【0046】

膨張タンク３０は、工場出荷時にバイパス管２９に連結され、筺体２５内に収容された状態で工場から出荷させる。膨張タンクには、外部流路に取り付けられる外付けタイプもあるが、外付けタイプのものは、温水暖房設備を設置する現場において取り付け作業を行う必要があり、温水暖房設備の設置に要する時間が長くなる。
そして、蒸発器に外気を供給する外気供給口は、一般的に、筺体の側壁部に設けられるが、膨張タンクが、筺体の外側に配置され筺体の側壁部に取り付けられるタイプであると、この外気供給口の形成位置を制限することになり好ましくない。

【0047】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、循環水を加熱する昇温手段は、燃焼バーナであってもよい。
また、放熱器は、暖房用のパネルに限定されず、貯湯タンク内に設けられ、貯湯タンク内の水を沸き上げる熱交換器であってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０：熱源装置、１１：外部流路、１２：循環回路、１３：内部流路、１４：循環ポンプ、１５：昇温手段、１６：放熱器、１７：熱媒循環回路、１８：膨張弁、１９：蒸発器、２０：圧縮機、２１：放熱器、２２：プロペラファン、２３：アキュームレータ、２４：制御部、２５：筺体、２６、２７：接続具、２８、２８ａ：温度センサ、２９：バイパス管、２９ａ：一端部、２９ｂ：他端部、３０：膨張タンク、３０ａ：流出入部、３１：ヒータ、３２：温度センサ、３３：上面パネル、３４：タンク用容器、４０：温水暖房設備

【図1】

【図2】

【図3】