(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】
(24)【登録日】2023-10-16
(45)【発行日】2023-10-24
(54)【発明の名称】暖房システム
(51)【国際特許分類】
F24D 3/00 20220101AFI20231017BHJP
F24D 3/18 20060101ALI20231017BHJP
【ＦＩ】
F24D3/00 J
F24D3/00 B
F24D3/18
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020080140
(22)【出願日】2020-04-30
(65)【公開番号】P2021173506
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2022-09-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000000538
【氏名又は名称】株式会社コロナ
(72)【発明者】
【氏名】森田 誠
(72)【発明者】
【氏名】中島 耕司
(72)【発明者】
【氏名】川上 岳彦
【審査官】大谷 光司
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５７－１７２１２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－００３１４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０８４３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２２７７５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｄ３／００，３／１８
Ｆ２４Ｈ４／００ー４／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
暖房端末と、前記暖房端末に熱媒を循環させる循環回路と、
前記循環回路を循環する前記熱媒を加熱するヒートポンプ式熱源機と、
前記循環回路を循環する前記熱媒を加熱する貯湯式燃焼熱源機と、
前記ヒートポンプ式熱源機および前記貯湯式燃焼熱源機とを制御する制御手段と、を備え、
前記熱媒を用いて前記暖房端末による暖房運転を行うものであって、
前記貯湯式燃焼熱源機は、内部に前記熱媒を貯留する貯留缶体と、前記貯留缶体内の前記熱媒を加熱する気化式バーナとを備え、
前記貯湯式燃焼熱源機を、前記循環回路を循環する熱媒の流れに対し、前記ヒートポンプ式熱源機の下流側に配設するものにおいて、
前記制御手段は、前記貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から前記貯湯式燃焼熱源機を停止させ前記ヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合と、前記ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態から前記ヒートポンプ式熱源機を停止させ前記貯湯式燃焼熱源機を動作開始する場合とで、前記ヒートポンプ式熱源機と前記貯湯式燃焼熱源機の動作をオーバーラップする時間をそれぞれ別に設け、前記貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から前記貯湯式燃焼熱源機を停止させ前記ヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合よりも、前記ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態から前記ヒートポンプ式熱源機を停止させ前記貯湯式燃焼熱源機を動作開始する場合の前記ヒートポンプ式熱源機と前記貯湯式燃焼熱源機の動作をオーバーラップする時間を長い時間として制御するものとしたことを特徴とする暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の熱源を用いた暖房システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
本出願人は先に下記の特許文献１にて、暖房端末と、暖房端末に熱媒を循環させる循環回路と、循環回路を循環する熱媒を加熱するヒートポンプ式熱源機と、循環回路を循環する熱媒を加熱する貯湯式燃焼熱源機と、を備え、熱媒を用いて暖房端末による暖房運転を行うものであって、貯湯式燃焼熱源機は、内部に熱媒を貯留する貯留缶体と、貯留缶体内の熱媒を加熱する気化式バーナとを備え、貯湯式燃焼熱源機を、循環回路を循環する熱媒の流れに対し、ヒートポンプ式熱源機の下流側に配設したことを特徴とする暖房システムを提供した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特願２０１９－３１７３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、この従来のものでは、貯湯式燃焼熱源機とヒートポンプ式熱源機のうち、一方の熱源機のみを動作させた状態での暖房運転が可能であり、この暖房運転中に所定の条件が成立した場合、熱源機の切り換えが行われ、それまで動作していた熱源機を停止させると共に、それまで停止していた熱源機を動作開始させるようにしている。
【0005】
ここで、貯湯式燃焼熱源機の燃焼器として、燃料を気化する気化器を有する気化式バーナを採用し、貯湯式燃焼熱源機のみを動作させての暖房運転中に、貯湯式燃焼熱源機からヒートポンプ式熱源機に熱源機が切り換わった場合について考える。この時、貯湯式燃焼熱源機を停止すると共に、ヒートポンプ式熱源機の動作を開始し、すぐにヒートポンプ式熱源機による熱媒の加熱が開始されることで、貯湯式燃焼熱源機の貯留缶体内の熱媒温度が大きく低下する前にヒートポンプ式熱源機の立ち上がりが完了する。そのため、熱源機の切り換え後に暖房端末に供給される熱媒の温度低下は小さく済む。
【0006】
次に、ヒートポンプ式熱源機のみを動作させての暖房運転中に、ヒートポンプ式熱源機から貯湯式燃焼熱源機に熱源機が切り換わった場合について考える。貯湯式燃焼熱源機は燃焼器として、燃料を気化する気化器を有する気化式バーナを採用しているため、気化器の予熱を一定時間行った後に燃焼を開始する。そうすると、ヒートポンプ式熱源機が停止した後、貯湯式燃焼熱源機による貯留缶体内の熱媒の加熱をすぐに行うことができず、熱媒の温度が大きく低下する。そのことで、熱源機の切り換え後に暖房端末に供給される熱媒の温度低下は大きくなる。
【0007】
上記のように、熱源機の切り換え時において、熱源機切り換え後のそれまで停止していた熱源機の動作開始タイミングとそれまで動作していた熱源機の停止タイミングを、貯湯式燃焼熱源機からヒートポンプ式熱源機に切り換えるパターンと、ヒートポンプ式熱源機から貯湯式燃焼熱源機に切り換えるパターンとで同じにしてしまうと、熱源機の切り換え後に、暖房端末に供給される熱媒の温度が大きく低下する場合があり、安定した動作を行えず、使用感を損ねてしまうという問題が生じるものであった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１では、暖房端末と、前期暖房端末に熱媒を循環させる循環回路と、循環回路を循環する熱媒を加熱するヒートポンプ式熱源機と、循環回路を循環する熱媒を加熱する貯湯式燃焼熱源機と、前記ヒートポンプ式熱源機および前記貯湯式燃焼熱源機とを制御する制御手段と、を備え、熱媒を用いて暖房端末による暖房運転を行うものであって、貯湯式燃焼熱源機は、内部に熱媒を貯留する貯留缶体と、貯留缶体内の熱媒を加熱する気化式バーナとを備え、貯湯式燃焼熱源機を、循環回路を循環する冷媒の流れに対し、ヒートポンプ式熱源機の下流側に配設するものにおいて、前記制御手段は、貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機を停止させヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合と、ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機を停止させ貯湯式燃焼熱源機を運転開始する場合とで、ヒートポンプ式熱源機と貯湯式燃焼熱源機の動作をオーバーラップする時間をそれぞれ別に設けて制御するものとした。
【発明の効果】
【0009】
この発明の請求項１によれば、ヒートポンプ式熱源機と貯湯式燃焼熱源機とを備え、熱媒を用いて暖房端末による暖房運転を行うものであって、貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機を停止させヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合と、ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機を停止させ貯湯式燃焼熱源機を動作開始する場合とで、ヒートポンプ式熱源機と貯湯式燃焼熱源機の動作をオーバーラップする時間をそれぞれ別に設け、貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機を停止させヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合よりも、ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機を停止させ貯湯式燃焼熱源機を動作開始する場合のヒートポンプ式熱源機と貯湯式燃焼熱源機の動作をオーバーラップする時間を長い時間を用いて制御するようにしたことで、ヒートポンプ式熱源機のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機を停止させ貯湯式燃焼熱源機を動作開始する場合に貯湯式燃焼熱源機は燃料を気化する気化器の予熱中に循環回路を循環する熱媒の温度が大きく低下することを防ぐことができ、貯湯式燃焼熱源機のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機を停止させヒートポンプ式熱源機を動作開始する場合、循環回路を循環する熱媒を加熱しすぎることが無いため、安定した運転が可能となり快適性を損なうことが無いものである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態における暖房システムの概略構成図。
【図2】本発明の一実施形態における暖房システムの気化式バーナ概略構成図。
【図3】本発明の第１実施形態における暖房運転中に単独動作する熱源機の切り換えが行われた場合における熱媒の温度の経時推移を説明するタイムチャート。
【図4】本発明の第２実施形態における暖房運転中に単独動作する熱源機の切り換えが行われた場合における熱媒の温度の経時推移を説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、この発明の一実施形態の暖房システム１の構成について、図面に基づき説明する。図１に示すように、暖房システム１は主として、ヒートポンプ式熱源機２と、貯湯式燃焼熱源機３と、暖房端末４とを備えている。暖房システム１は、少なくともヒートポンプ式熱源機２または貯湯式燃焼熱源機３の何れか一方で加熱された熱媒（例えば、水または不凍液等の循環液）を用いて、暖房端末４にて熱媒から放熱することで、暖房端末４が設置された被空調空間を暖める暖房運転を行う。
【0012】
ヒートポンプ式熱源機２は熱媒を加熱するための熱源機で、その筐体内に、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機５、流路切換手段としての四方弁６、冷媒と熱媒との熱交換を行う負荷側熱交換器としての液冷媒熱交換器７、減圧器としての膨張弁８、室外ファン９の作動により送られる空気（外気）との熱交換を行う熱源側熱交換器としての空気熱交換器１０とを有し、それらを冷媒配管１１で環状に接続して冷媒が循環するヒートポンプ回路１２を形成しているものである。なお、１３は外気温度を検出する外気温度センサである。
【0013】
また、液冷媒熱交換器７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熱媒を流通させる熱媒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。上記のヒートポンプ回路１２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ものである。
【0014】
冷媒配管１１に設けられた四方弁６は、ヒートポンプ回路１２における冷媒の流れ方向を切り換える機能を有し、圧縮機５から吐出された冷媒を、液冷媒熱交換器７、膨張弁８、空気熱交換器１０の順に流通させ、圧縮機５に戻す流路を形成する状態（暖房運転時の状態）と、圧縮機５から吐出された冷媒を、空気熱交換器１０、膨張弁８、液冷媒熱交換器７の順に流通させ、圧縮機５に戻す流路を形成する状態（除霜運転時の状態）とに切り換え可能なものである。
【0015】
貯湯式燃焼熱源機３は、熱媒を加熱するための熱源機で、その筐体内には、送風ファン１４からの燃焼用空気の供給を受けて燃料（ガス、灯油等）を燃焼させる燃焼器としての気化式バーナ１５と、気化式バーナ１５の燃焼により発生した燃焼ガスから熱回収し熱媒を加熱する貯湯式熱交換器１６と、貯湯式熱交換器１６上方に隣接され貯湯式熱交換器１６を通過した後の燃焼ガスを集合させる排気室１７と、排気室１７を通過した後の燃焼ガスを機外に排出する排気筒１８とを有しているものである。
【0016】
貯湯式熱交換器１６は、内部に一定量（４Ｌ～１０Ｌ）の熱媒を貯留する円筒状で小容量の貯留缶体１９と、貯留缶体１９下部内側に形成され気化式バーナ１５の燃焼が行われる燃焼室２０と、燃焼室２０と排気室１７とを連通し気化式バーナ１５の燃焼により発生した燃焼ガスを通過させる複数本の煙管２１とで構成されているものである。なお、２２は貯留缶体１９内の熱媒の温度を検出する第１温度検出手段としての第１熱媒温度センサである。なお、第１熱媒温度センサ２２は、直接、貯留缶体１９に設置されたものでなくても、貯留缶体１９から流出し暖房端末４に流入する熱媒の温度を検出するものであってもよい。
【0017】
ここで、気化式バーナ１５について説明すると、図２に示すように、燃料としての燃油を気化する気化器３５と、気化器３５に備えられ燃油を気化可能な温度まで気化器３５を加熱する気化ヒータ３７と、気化器３５の温度を検出する気化温度センサ３６と、気化器３５と連通し気化器３５で気化された気化ガスと一次空気とを予混合する混合室３８と、混合室３８底部に設けられ混合室３８を加熱する混合室ヒータ３９と、混合室３８の温度を検出する混合室温度センサ４０と、混合室３８と連通し混合室３８で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部４１と、を備え、気化器３５の背面で燃焼部４１上に突出された複数個の吸熱フィン４２は、燃焼熱を気化器３５にフィードバックして、気化ヒータ３７および混合室ヒータ３９の通電量を極力抑えるものである。
【0018】
また、気化式バーナ１５は、気化器３５に燃油を噴霧するノズル４３と、ノズル４３に送油管４４を介して燃油を圧送する電磁ポンプ４５と、を備え、送風路４６を介して気化器３５の入口及び燃焼部４１とカバー枠４７との間の空気室４８とに連通し、吸込口４９より送風ファン１４で吸引した燃焼空気を気化器３５には予混合用の一次空気として供給し、空気室４８には気化器３５側方を通り混合室３８の下方から燃焼部４１で燃焼される二次空気として供給するものである。
【0019】
続いて、図１に示すように、暖房端末４に熱媒を循環させる循環回路２３は、暖房端末４から流出した熱媒をヒートポンプ式熱源機２の液冷媒熱交換器７の熱媒流路に導く第１熱媒配管２４と、ヒートポンプ式熱源機２の液冷媒熱交換器７から流出した熱媒を貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６（貯留缶体１９）に導く第２熱媒配管２５と、貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６（貯留缶体１９）から流出した熱媒を暖房端末４に導く第３熱媒配管２６とを有し、循環回路２３は、ヒートポンプ式熱源機２と貯湯式燃焼熱源機３と暖房端末４とを、第１熱媒配管２４、第２熱媒配管２５、第３熱媒配管２６で接続し、熱媒が循環するように形成されるものである。貯湯式燃焼熱源機３は、循環回路２３を循環する熱媒の流れに対して、ヒートポンプ式熱源機２の下流側に配設されている。
【0020】
第１熱媒配管２４には、循環回路２３内の熱媒を循環させる循環ポンプ２７が設けられると共に、熱媒を溜め循環回路２３の圧力を調整するヒーポン側シスターン２８が設けられている。
【0021】
第２熱媒配管２５には、ヒートポンプ式熱源機２の液冷媒熱交換器７から流出し貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６に流入する熱媒の温度を検出する第２温度検出手段としての第２熱媒温度センサ２９が設けられている。
【0022】
第３熱媒配管２６には、熱媒を溜め循環回路２３の圧力を調整する燃焼側シスターン３０が設けられている。
【0023】
また、暖房端末４毎に分岐した第３熱媒配管２６の各々には、その開閉により暖房端末４への熱媒の供給を制御する熱動弁３１がそれぞれ設けられ、熱動弁３１は、暖房端末４が設置された被空調空間（室内）の温度が所定の温度になるように、あるいは暖房端末４から戻る熱媒の温度が所定の温度になるように開閉が制御されるものである。暖房端末４は、床暖房パネルやラジエータ等、任意の端末を用いることができ、図１では２つ設けられているが、１つであってもよく、３つ以上であってもよく、数量や仕様が特に限定されるものではない。
【0024】
３２は暖房システム１の操作指示を行うリモコンで、リモコン３２には、暖房端末４による暖房運転の開始または停止を指示する運転スイッチ、循環回路２３を循環させる熱媒の目標温度を設定する温度設定スイッチ、表示部等が備えられているものである。
【0025】
３３は各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段（ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）と、演算・制御処理を行う制御手段とを備え、ヒートポンプ式熱源機２の動作を制御するヒーポン側制御装置であり、ヒーポン側制御装置３３は、リモコン３２の信号や、外気温度センサ１３、第２熱媒温度センサ２９からの信号をうけ、圧縮機５や循環ポンプ２７等のアクチュエータの動作を制御すると共に、後述する貯湯式燃焼熱源機３の燃焼側制御装置３４と通信可能に接続され、燃焼側制御装置３４との間で動作指示等の信号のやりとりをすることができる。
【0026】
３４は各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段（ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）と、演算・制御処理を行う制御手段とを備え、貯湯式燃焼熱源機３の動作を制御する燃焼側制御装置であり、燃焼側制御装置３４は、第１熱媒温度センサ２２からの信号をうけ、送風ファン１４、気化式バーナ１５の動作を制御すると共に、ヒーポン側制御装置３３と通信可能に接続されているものである。
【0027】
次に、この一実施形態の暖房システム１における暖房運転時の動作について説明する。暖房端末４に供給される高温の熱媒を生成する暖房運転は、ヒートポンプ式熱源機２または貯湯式燃焼熱源機３の何れか一方を単独で作動させて行う場合と、ヒートポンプ式熱源機２および貯湯式燃焼熱源機３の双方を作動させて行う場合がある。
【0028】
まず、ヒートポンプ式熱源機２のみを作動させて暖房運転を行う場合について説明すると、リモコン３２から暖房端末４による被空調空間としての室内の加熱の指示がなされ、ヒートポンプ式熱源機２が作動する場合、ヒーポン側制御装置３３は、四方弁６を暖房運転時の状態となるように流路を切り換え、圧縮機５、膨張弁８、室外ファン９、および循環ポンプ２７を駆動させて暖房運転を開始させる。この時、暖房運転が行われる暖房端末４に対応する熱動弁３１も開弁される。
【0029】
暖房運転中、ヒートポンプ回路１２では、圧縮機５で圧縮された高温・高圧のガス状の冷媒が圧縮機５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７にて、循環回路２３を流れる熱媒と熱交換を行って熱媒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８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１０において、室外ファン９の作動により送ら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５へ戻るものである。
【0030】
循環回路２３では、一定回転数で駆動される循環ポンプ２７の駆動により液冷媒熱交換器７に流入した低温の熱媒は、凝縮器として機能する液冷媒熱交換器７において冷媒と熱交換されて加熱された後、貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６では加熱されることなく通過し、その後、暖房端末４に供給されて室内の暖房に用いられ、暖房端末４を流通するときに放熱されて温度低下した熱媒は再び液冷媒熱交換器７へと戻るものである。このとき、貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６（貯留缶体１９）には、ヒートポンプ式熱源機２で加熱された熱媒が貯留され、貯湯式熱交換器１６（貯留缶体１９）内の熱媒の温度はヒートポンプ式熱源機２が作動しているかぎり、目標温度と略同温度に保たれる。
【0031】
なお、暖房運転中、ヒーポン側制御装置３３は、第２熱媒温度センサ２９の検出値に応じて、圧縮機５の回転数を制御する。ここでは、第２熱媒温度センサ２９により検出される熱媒の温度が、例えばユーザによりリモコン３２で設定された設定温度に基づいて決定される目標温度になるように、圧縮機５の回転数を制御する。
【0032】
また、ヒーポン側制御装置３３は、圧縮機５から吐出される冷媒の吐出温度に応じて、膨張弁８の弁開度を制御する。ここでは、圧縮機５から吐出される冷媒の吐出温度が、例えば、リモコン３２の設定温度に対応した制御上の目標冷媒吐出温度となるように、膨張弁８の弁開度を制御する。
【0033】
さらに、ヒーポン側制御装置３３は、外気温度センサ１３により検出された外気温度に応じて、室外ファン９の回転数を制御する。
【0034】
続いて、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させて暖房運転を行う場合について説明すると、リモコン３２から暖房端末４による被空調空間としての室内の加熱の指示がなされ、ヒーポン側制御装置３３を介して、燃焼側制御装置３４がその指示を受け、貯湯式燃焼熱源機３が作動する場合、燃焼側制御装置３４は、気化式バーナ１５が、気化温度センサ３６の検出する温度に基づき、気化器３５が燃油を気化可能な温度、例えば気化器３５の温度が２２０℃～２５０℃に維持され、混合室３８の温度が１２５℃～１３０℃に維持されるスタンバイ状態となる。その後、送風ファン１４および電磁ポンプ４５を駆動させ、気化式バーナ１５での燃焼を行わせると共に、循環ポンプ２７を駆動させ、暖房運転を開始させる。この時、暖房運転が行われる暖房端末４に対応する熱動弁３１も開弁される。
【0035】
暖房運転中、燃焼側制御装置３４は、第１熱媒温度センサ２２の検出する貯留缶体１９内の熱媒の温度がリモコン３２で設定された設定温度に基づいて決定される目標温度になるように、気化式バーナ１５の燃焼の実行または停止、燃焼量の調整により制御するものであり、暖房運転開始時は、熱媒の温度が目標温度に素早く上昇するように、気化式バーナ１５の燃焼量を予め設定された上限燃焼量にし、その後、熱媒の温度が目標温度に近づいていくにつれて気化式バーナ１５の燃焼量を徐々に下げていき、熱媒の温度を目標温度に維持するのが可能であれば予め設定された下限燃焼量まで燃焼量を下げて燃焼を行い、熱媒の温度が目標温度より所定温度高い燃焼オフ温度に達したら、気化式バーナ１５の燃焼を停止し前記スタンバイ状態となる。その後、熱媒の温度が目標温度または目標温度より所定温度低い燃焼オン温度に達したら、気化式バーナ１５の燃焼を再開させ、貯留缶体１９内の熱媒の温度を目標温度に近づけるべく燃焼量を適宜制御するものである。このとき、前記スタンバイ状態はリモコン３２から暖房端末４による被空調空間としての室内の加熱の指示がなされ、ヒーポン側制御装置３３を介して、燃焼側制御装置３４がその指示を受け取っている間継続される。また、リモコン３２から加熱の指示がない場合、前記スタンバイ状態を終了し、貯湯式燃焼熱源機３の動作を停止する。
【0036】
循環回路２３では、一定回転数で駆動される循環ポンプ２７の駆動により暖房端末４を流出した低温の熱媒は、ヒートポンプ式熱源機２の液冷媒熱交換器７では加熱されることなく通過し、貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６において燃焼ガスと熱交換されて加熱された後、暖房端末４に供給されて室内の暖房に用いられ、暖房端末４を流通するときに放熱されて温度低下した熱媒は、再び液冷媒熱交換器７では加熱されることなく通過して貯湯式熱交換器１６へと戻るものである。
【0037】
続いて、暖房負荷が大きく、ヒートポンプ式熱源機２または貯湯式燃焼熱源機３の何れか一方の作動では出力が足りず、ヒートポンプ式熱源機２および、貯湯式燃焼熱源機３の双方を作動させて暖房運転を行う場合について説明すると、ヒートポンプ式熱源機２および、貯湯式燃焼熱源機３の双方を作動させて暖房運転を行う場合は、貯湯式燃焼熱源機３の第１熱媒温度センサ２２により検出される熱媒の温度が、リモコン３２で設定された設定温度に基づいて決定される目標温度になるように、ヒーポン側制御装置３３と燃焼側制御装置３４とが必要に応じて互いに連係しつつ、圧縮機５の回転数を制御すると共に気化式バーナ１５の制御を行うものである。
【0038】
循環回路２３では、一定回転数で駆動される循環ポンプ２７の駆動により液冷媒熱交換器７に流入した低温の熱媒は、液冷媒熱交換器７において冷媒と熱交換されて加熱された後、貯湯式燃焼熱源機３の貯湯式熱交換器１６において燃焼ガスと熱交換されてさらに加熱され、加熱された熱媒は、その後、暖房端末４に供給されて室内の暖房に用いられ、暖房端末４を流通するときに放熱されて温度低下した熱媒は再び液冷媒熱交換器７へと戻るものである。
【0039】
ここで、ヒートポンプ式熱源機２または貯湯式燃焼熱源機３の何れか一方を作動させて行う暖房運転について、どちらの熱源機を優先して作動させるかを決定するための判定は、外気温度または、外気温度と熱源機を作動させるためのコスト（ヒートポンプ式熱源機２であれば電気代、貯湯式燃焼熱源機３であれば燃料代）とに基づいて行われる。具体的には、ヒートポンプ式熱源機２、貯湯式燃焼熱源機３それぞれの稼働コストを比較し、稼働コストが最も低いものを優先動作させる熱源機とし、他方を補助的に動作させる熱源機とするものであり、ヒートポンプ式熱源機２の稼働コストは、外気温度に応じた熱効率（成績係数）または、外気温度に応じた熱効率（成績係数）と時間帯によらず固定の電気代または、外気温度に応じた熱効率（成績係数）と時間帯に応じて変化する電気代に基づいて計算され、貯湯式燃焼熱源機３の稼働コストは、熱効率または、熱効率と燃料代に基づいて計算される。
【0040】
例えば、ヒートポンプ式熱源機２のみを作動させての暖房運転中に、外気温度が変動（外気温度が低下）した場合、熱媒を加熱する熱源が、ヒートポンプ式熱源機２から貯湯式燃焼熱源機３へ切り換えられ、逆に、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転中に、外気温度が変動（外気温度が上昇）した場合は、貯湯式燃焼熱源機３からヒートポンプ式熱源機２へ切り換えられるものである。
【0041】
次に、第１実施形態において、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転中に、ヒートポンプ式熱源機２に切り換えた場面での熱媒の温度の経時推移について、図３のタイムチャートを用いて説明する。図３では、第１実施形態における暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される熱媒の温度）の経時推移を実線で示している。なお、時間ｔ１は貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転が行われ、一定の時間が経過した後の安定状態となったときの時間を表すものとする。
【0042】
時間ｔ１～ｔ２では、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転が行われており、暖房端末４に供給される熱媒の目標温度が５０℃に設定された状態であり、貯湯式燃焼熱源機３の第１熱媒温度センサ２２により検出される熱媒の温度が、リモコン３２で設定された設定温度に基づいて決定される目標温度になるように、気化式バーナ１５の燃焼量を制御している。このとき、貯湯式燃焼熱源機３の貯留缶体１９のから暖房端末４の流入口までの循環回路２３（貯留缶体１９、第３熱媒配管２６）内の熱媒の温度は目標温度（５０℃）と略同じ温度となっている。
【0043】
そして、時間ｔ２において、外気温度の変動等により、貯湯式燃焼熱源機３からヒートポンプ式熱源機２へ切り換えられると、時間ｔ２以降、ヒートポンプ式熱源機２の暖房出力が安定するまでの間、暖房端末４からヒートポンプ式熱源機２に戻される熱媒の温度は徐々に低下していき、それに伴い、暖房端末４に供給される熱媒の温度も低下する（時間ｔ２以降の実線参照）。
【0044】
このとき、貯湯式燃焼熱源機３の貯留缶体１９には、目標温度の５０℃の熱媒が貯留されているため、ヒートポンプ式熱源機２から流出した段階で目標温度から温度低下した熱媒が、貯湯式燃焼熱源機３に流入し、貯留缶体１９に流れ込んだとしても、低温の熱媒は貯留缶体１９内で高温（５０℃）の熱媒と撹拌され温度がならされ、暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される温度）は多少落ち込むが、貯留缶体１９内の高温（５０℃）の熱媒温度が完全に低下する前にヒートポンプ式熱源機２の暖房出力が安定することで、アンダーシュートの度合いも小さく、早い段階で目標温度に戻すことができる（時間ｔ２以降の実線参照）。
【0045】
次に、特徴的な動作として、ヒートポンプ式熱源機２のみを作動させての暖房運転中に、熱源機を切り換えた場面での熱媒の温度の経時推移について、前述の図３のタイムチャートを用いて説明する。図３では、第１実施形態における暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される熱媒の温度）の経時推移を実線で示し、比較例における暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される熱媒の温度）の経時推移を一点鎖線で示している。なお、時間ｔ３はヒートポンプ式熱源機２のみを作動させての暖房運転が行われ、一定の時間が経過した後の安定状態となったときの時間を表すものとする。
【0046】
時間ｔ３～ｔ４では、ヒートポンプ式熱源機２のみを作動させての暖房運転が行われており、暖房端末４に供給される熱媒の目標温度が５０℃に設定された状態であり、ヒートポンプ式熱源機２の第２熱媒温度センサ２９で検出される熱媒の温度が目標温度になるように圧縮機５等を制御している。このとき、ヒートポンプ式熱源機２の液冷媒熱交換器７の出口から暖房端末４の流入口までの循環回路２３（第２熱媒配管２５、貯留缶体１９、第３熱媒配管２６）内の熱媒の温度は目標温度（５０℃）と略同じ温度となっている。
【0047】
そして、比較例では、時間ｔ４において、外気温度の変動等により、ヒートポンプ式熱源機２から貯湯式燃焼熱源機３へ動作をオーバーラップさせずに切り換えられると、時間ｔ４以降、暖房端末４から貯湯式燃焼熱源機３に戻される熱媒の温度は徐々に低下していき、それに伴い、暖房端末４に供給される熱媒の温度も低下する（時間ｔ４以降の一点鎖線参照）。
【0048】
このとき、貯湯式燃焼熱源機３の貯留缶体１９には、目標温度の５０℃の熱媒が貯留されているため、ヒートポンプ式熱源機２から流出した段階で目標温度から温度低下した熱媒が、貯湯式燃焼熱源機３に流入し、貯留缶体１９に流れ込んだとしても、低温の熱媒は貯留缶体１９内で高温（５０℃）の熱媒と撹拌され温度がならされるが、貯湯式燃焼熱源機３は燃料を気化する気化器３５の予熱を一定時間行った後に燃焼を開始するため、貯湯式燃焼熱源機３が燃焼を開始するまでの間、熱媒を加熱する熱源機が無く、暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される温度）は、貯留缶体１９内の高温（５０℃）の熱媒温度が完全に低下する前に燃焼を開始することが出来ず、アンダーシュートの度合いが大きく、目標温度に戻すのに時間を要する（時間ｔ４～ｔ５の一点鎖線参照）。
【0049】
しかし、第１実施形態では、時間ｔ４において、外気温度の変動等により、ヒートポンプ式熱源機２から貯湯式燃焼熱源機３へ切り換えられるとき、貯湯式燃焼熱源機３を動作開始すると共に、動作中のヒートポンプ式熱源機２をすぐに停止させず、貯湯式燃焼熱源機３とヒートポンプ式熱源機２の動作を一定時間オーバーラップさせた後に動作停止させることで、貯湯式燃焼熱源機３が燃料を気化する気化器３５の予熱を一定時間行った後に燃焼を開始するまでの間、熱媒をヒートポンプ式熱源機２が加熱するため、暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される温度）は、貯留缶体１９内の高温（５０℃）の熱媒温度が完全に低下することがなく、アンダーシュートもせず、目標温度から大きく外れることが無い（時間ｔ５以降の実線参照）。
【0050】
このとき、貯湯式燃焼熱源機３のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機３を停止させヒートポンプ式熱源機２を動作開始する場合の熱源機の動作をオーバーラップする時間をｔ２の（１）、ヒートポンプ式熱源機２のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機２を停止させ貯湯式燃焼熱源機３を動作開始する場合の熱源機の動作をオーバーラップする時間をｔ４、ｔ５間の（２）とする。そして、熱源機の動作をオーバーラップする時間の関係は（１）、（２）の関係を０≦（１）＜（２）として制御する。そのことで、暖房端末４からヒートポンプ式熱源機２に戻される熱媒を必要な時間だけ加熱することができ、また、加熱しすぎることがなく効率的な暖房運転ができる。
【0051】
次に、第２実施形態において、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転中に、ヒートポンプ式熱源機２に切り換えた場面での熱媒の温度の経時推移について、図４のタイムチャートを用いて説明する。図４では、第２実施形態における暖房端末４に供給される熱媒の温度（第１熱媒温度センサ２２で検出される熱媒の温度）の経時推移を実線で示している。なお、時間ｔ６は貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転が行われ、一定の時間が経過した後の安定状態となったときの時間を表すものとする。
【0052】
時間ｔ６～ｔ７では、貯湯式燃焼熱源機３のみを作動させての暖房運転が行われており、暖房端末４に供給される熱媒の目標温度が５０℃に設定された状態であり、貯湯式燃焼熱源機３の第１熱媒温度センサ２２により検出される熱媒の温度が、リモコン３２で設定された設定温度に基づいて決定される目標温度になるように、気化式バーナ１５の燃焼量を制御している。このとき、貯湯式燃焼熱源機３の貯留缶体１９のから暖房端末４の流入口までの循環回路２３（貯留缶体１９、第３熱媒配管２６）内の熱媒の温度は目標温度（５０℃）と略同じ温度となっている。
【0053】
そして、比較例では、時間ｔ７において、外気温度の変動等により、貯湯式燃焼熱源機３からヒートポンプ式熱源機２へ動作をオーバーラップせずに切り換えられると、時間ｔ７以降、暖房端末４から貯湯式燃焼熱源機３に戻される熱媒の温度は徐々に低下していき、それに伴い、暖房端末４に供給される熱媒の温度も低下する（時間ｔ７以降の一点鎖線参照）。
【0054】
一方、第２実施形態では、時間ｔ７において、外気温度の変動等により、貯湯式燃焼熱源機３からヒートポンプ式熱源機２へ切り換えられるとき、ヒートポンプ式熱源機２を作動開始する。それと同時に、貯湯式燃焼熱源機３を停止せずに、動作を継続し、一定時間熱源機の動作をオーバーラップさせることで、ヒートポンプ式熱源機２の暖房出力が安定するまでの間、貯湯式燃焼熱源機３で熱媒を加熱する。そのことで、暖房端末４からヒートポンプ式熱源機２に戻される熱媒温度の低下を防ぐこともできる（時間ｔ７以降の実線参照）。
【0055】
このとき、貯湯式燃焼熱源機３のみを動作させた状態から貯湯式燃焼熱源機３を停止させヒートポンプ式熱源機２を動作開始する場合はｔ７、ｔ８間の（３）の時間熱源機の動作をオーバーラップさせ、ヒートポンプ式熱源機２のみを動作させた状態からヒートポンプ式熱源機２を停止させ貯湯式燃焼熱源機３を動作開始する場合はｔ１０、ｔ１１間の（４）の時間熱源機の動作をオーバーラップさせる。そして、熱源機の動作をオーバーラップする時間（３）、（４）の関係を０≦（３）＜（４）として制御する。そのことで、暖房端末４からヒートポンプ式熱源機２に戻される熱媒を必要な時間だけ加熱することができ、また、加熱しすぎることがなく効率的な暖房運転ができる。
【符号の説明】
【0056】
２ ヒートポンプ式熱源機
３ 貯湯式燃焼熱源機
４ 暖房端末
１５ 気化式バーナ
１９ 貯留缶体
２３ 循環回路
３ 貯湯式燃焼熱源機
４ 暖房端末
１５ 気化式バーナ
１９ 貯留缶体
２３ 循環回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】