JP2015148426A - ヒートポンプ式暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暖房端末への熱媒の送出圧を所定値以上に維持しながら熱媒の循環流量を調整することのできるヒートポンプ式暖房装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ式暖房装置は、圧縮機１２、熱媒／冷媒熱交換器１３、カスケード熱交換器１４、膨張弁１５、蒸発器１６の順に冷媒が循環する低元側冷媒回路１０と、圧縮機２２、熱媒／冷媒熱交換器２３、膨張弁２４、カスケード熱交換器１４の順に冷媒が循環する高元側冷媒回路２０と、暖房端末３１の熱媒出口側に流量調整弁３４を熱媒入口側に熱媒ポンプ３３を有し、流量調整弁３４を通過した戻り熱媒を低元側熱媒／冷媒熱交換器１３及び／又は高元側熱媒／冷媒熱交換器２３に通過させた後に熱媒ポンプ３３によって暖房端末３１へと送り出すように構成された熱媒回路３０と、熱媒ポンプ３３及び流量調整弁３４を制御する制御部４０と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプ式暖房装置に関し、特に、二元ヒートポンプサイクルを利用したヒートポンプ式暖房装置に関する。

この種の装置として、例えば、特許文献１に記載されたヒートポンプ給湯装置が知られている。このヒートポンプ給湯装置は、高元側冷媒回路、低元側冷媒回路、及び負荷回路を動作させ、前記負荷回路を循環する水（温水）によって放熱器（すなわち、暖房端末）の設置場所周囲の空間を暖める暖房運転を行う。前記ヒートポンプ給湯装置において、前記負荷回路は、高元側冷媒及び低元側冷媒と熱交換して加熱された水（温水）を循環ポンプによって前記放熱器へと送り出すように構成されており、前記循環ポンプの回転数は、出湯温度（すなわち、前記放熱器へと送り出される水（温水）の温度）が目標出湯温度となるように調整されるようになっている。この場合、基本的には、前記目標出湯温度と前記出湯温度の差が大きいほど、前記循環ポンプの回転数を低下させて前記負荷回路における水（温水）の循環流量を減少させることになる。

特開２０１２−５２７６７号公報

しかし、前記循環ポンプの回転数を低下させると、その吐出圧、すなわち、前記放熱器に対する水（温水）の送出圧も低下する。このため、前記循環ポンプを低回転数で作動させた場合に、前記放熱器における配管抵抗の高い部分に水（温水）が流れ難くなってしまい、いわゆる「温度ムラ」が発生するおそれがある。一方、前記放熱器に対する水（温水）の送出圧が不足しないように前記循環ポンプの回転数の下限を設定すると、前記負荷回路における水（温水）の循環流量を十分に減少させることができず、前記出湯温度が前記目標出湯温度となるまでに時間がかかってしまう場合がある。

そこで、本発明は、放熱器等の暖房端末への水等の熱媒の送出圧を所定値以上に維持しながら熱媒の循環流量を調整することのできるヒートポンプ式暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によるヒートポンプ式暖房装置は、低元側冷媒回路、高元側冷媒回路、熱媒回路、及び制御部を含む。
前記低元側冷媒回路は、低元側圧縮機、低元側熱媒／冷媒熱交換器、カスケード熱交換器、低元側膨張弁、及び蒸発器の順に冷媒が循環するように構成されている。前記高元側冷媒回路は、高元側圧縮機、高元側熱媒／冷媒熱交換器、高元側膨張弁、及び前記カスケード熱交換器の順に冷媒が循環するように構成されている。前記熱媒回路は、暖房端末を経由して熱媒が循環する回路であって、前記暖房端末の熱媒出口側に配置された流量調整弁と、前記暖房端末の熱媒入口側に配置された熱媒ポンプとを有し、前記暖房端末から流出して前記流量調整弁を通過した熱媒を前記低元側熱媒／冷媒熱交換器及び前記高元側熱媒／冷媒熱交換器の少なくとも一方に通過させると共に、前記低元側熱媒／冷媒熱交換器及び前記高元側熱媒／冷媒熱交換器の少なくとも一方を通過した熱媒を前記熱媒ポンプによって前記暖房端末へと送り出すように構成されている。そして、前記制御部は、前記熱媒ポンプ及び前記流量調整弁を制御する。

前記ヒートポンプ式暖房装置において、暖房端末を経由して熱媒が循環する熱媒回路は、前記暖房端末の熱媒出口側に配置された流量調整弁と、前記暖房端末の熱媒入口側に配置された熱媒ポンプとを有しており、これら流量調整弁及び熱媒ポンプは制御部によって制御される。これにより、熱媒ポンプの回転数を低下させることで熱媒循環量を減少させて暖房端末に送り出される熱媒の温度を速やかに高めることができる。また、例えば、熱媒ポンプの回転数を低下させると、熱媒ポンプの吐出圧、すなわち、暖房端末への熱媒の送出圧が不足する又はそのおそれのある場合には、熱媒ポンプの回転数を維持しつつ、流量調整弁を閉じる方向に作動させることにより、暖房端末への熱媒の送出圧を保持又は高めながら熱媒循環量を減少させることができ、これにより、熱媒温度の速やかな上昇と、暖房端末における温度ムラの発生の抑制とを両立させることができる。

実施形態によるヒートポンプ式暖房装置を示す回路図である。 流量調整弁の作動によるポンプ（熱媒ポンプ）の運転点の変化の一例を示す図である。 制御部が実施する流量調整弁の制御を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるヒートポンプ式暖房装置の回路図である。
本実施形態によるヒートポンプ式暖房装置は、二元ヒートポンプサイクルを利用しており、図１に示すように、低温側の冷媒が循環する低元側冷媒回路１０と、高温側の冷媒が循環する高元側冷媒回路２０と、熱媒が循環する熱媒回路３０と、前記ヒートポンプ式暖房装置の各構成要素を制御する制御部４０と、を含む。
本実施形態において、低元側の冷媒及び高元側の冷媒にはＣＯ_２冷媒が使用され、熱媒には不凍液が使用されている。但し、これに限るものではなく、低元側の冷媒及び／又は高元側の冷媒としてＣＯ_２冷媒以外の冷媒が使用されてもよいし、熱媒として水が使用されてもよい。また、暖房端末としては、パネルヒータや床暖房パネルなどが該当する。

低元側冷媒回路１０は、（低元側の）冷媒が循環する冷媒循環路１１を有している。この冷媒循環路１１には、低元側圧縮機１２、第１熱媒／冷媒熱交換器（低元側熱媒／冷媒熱交換器）１３、冷媒／冷媒熱交換器（カスケード熱交換器）１４、低元側膨張弁１５、及び蒸発器１６がこの順で配置されている。そして、低元側冷媒回路１０では、冷媒が、低元側圧縮機１２、第１熱媒／冷媒熱交換器１３、冷媒／冷媒熱交換器１４、低元側膨張弁１５、及び蒸発器１６の順に循環することによって、ヒートポンプサイクルが実行される。すなわち、（低元側の）冷媒は、低元側圧縮機１２で圧縮されて高温高圧の状態となり、第１熱媒／冷媒熱交換器１３にて熱媒回路３０を循環する熱媒と熱交換し、その後、冷媒／冷媒熱交換器１４にて高元側冷媒回路２０を循環する冷媒（高元側の冷媒）と熱交換する。次いで、冷媒は、低元側膨張弁１５によって膨張されて低温低圧の状態となり、蒸発器１６にて外気から熱を吸収して蒸発し、その後、低元側圧縮機１２に（再）供給される。

ここで、本実施形態において、低元側冷媒回路１０には、冷媒／冷媒熱交換器１４と低元側膨張弁１５の間を流れる冷媒と、蒸発器１６と低元側圧縮機１２との間を流れる冷媒とを熱交換させる内部熱交換器１７が設けられている。これにより、低元側圧縮機１２に供給される冷媒の温度を上昇させることができ、低元側圧縮機１２の圧縮比の増加及びこれに伴うによるＣＯＰ（成績係数）の低下が抑制される。
なお、低元側圧縮機１２の冷媒入口側には、アキュムレータ（気液分離器）１８が設けられており、蒸発器１６には、送風用のファン１９が設けられている。

高元側冷媒回路２０は、（高温側の）冷媒が循環する冷媒循環路２１を有している。この冷媒循環路２１には、高元側圧縮機２２、第２熱媒／冷媒熱交換器（高元側熱媒／冷媒熱交換器）２３、高元側膨張弁２４、及び冷媒／冷媒熱交換器（カスケード熱交換器）１４がこの順に配置されている。そして、高元側冷媒回路２０では、冷媒が、高元側圧縮機２２、第２熱媒／冷媒熱交換器２３、高元側膨張弁２４、冷媒／冷媒熱交換器１４の順に循環することにより、ヒートポンプサイクルが実行される。すなわち、（高元側の）冷媒は、高元側圧縮機２２で圧縮されて高温高圧の状態となり、第２熱媒／冷媒熱交換器２３にて熱媒回路３０を循環する熱媒と熱交換する。次いで、冷媒は、高元側膨張弁２４によって膨張されて低温低圧の状態となり、冷媒／冷媒熱交換器１４で低元側冷媒回路１０を循環する冷媒（低元側の冷媒）から熱を吸収して蒸発し、高元側圧縮機２２に（再）供給される。
なお、低元側冷媒回路１０と同様、高元側圧縮機２２の冷媒入口側には、アキュムレータ（気液分離器）２５が設けられている。

熱媒回路３０は、暖房端末３１を経由して熱媒を循環させる熱媒循環路３２を有している。熱媒循環路３２において、暖房端末３１の熱媒入口側には、熱媒を暖房端末３１へと送り出すためのポンプ（熱媒ポンプ）３３が設けられており、暖房端末３１の熱媒出口側には、暖房端末３１から流出する熱媒の通過流量を調整可能な流量調整弁３４が設けられている。そして、熱媒回路３０では、ポンプ３３が熱媒を暖房端末３１へと送り出すことによって熱媒が暖房端末３１を経由して循環すると共に、ポンプ３３の回転数及び／又は流量調整弁３４の開度に応じて熱媒の循環流量が調整されるように構成されている。ここで、ポンプ３３によって暖房端末３１へと送り出される熱媒を「往き熱媒」といい、暖房端末３１を通過して暖房端末３１から流出する熱媒を「戻り熱媒」という。
本実施形態において、平常時には流量調整弁３４が全開となっているものとする。

また、熱媒循環路３２は、戻り熱媒の流れ方向における流量調整弁３４の下流側で、二つの流路（低元側流路３２ａ、高元側流路３２ｂ）に分岐しており、流量調整弁３４を通過した戻り熱媒を、低元側冷媒回路１０の第１熱媒／冷媒熱交換器１３と、高元側冷媒回路２の第２熱媒／冷媒熱交換器２３とに分流させることができるように構成されている。そして、本実施形態においては、熱媒循環路３２が低元側流路３２ａと高元側流路３２ｂとに分岐する分岐点、換言すれば、流量調整弁３４を通過した戻り熱媒の分流部には、その開度に応じて、低元側流路３２ａ（すなわち、第１熱媒／冷媒熱交換器１３）への分流流量と、高元側流路３２ｂ（すなわち、第２熱媒／冷媒熱交換器２３）への分流流量とを調節可能な三方弁３５が設けられている。

低元側流路３２ａ及び高元側流路３２ｂは、それぞれポンプ３３の熱媒吸入側に配置されたバッファタンク３６に接続しており、バッファタンク３６とポンプ３３とは一本の流路３２ｃによって接続されている。したがって、低元側流路３２ａへと分流して第１熱媒／冷媒熱交換器１３で低元側の冷媒と熱交換した後の分流熱媒と、高元側流路３２ｂへと分流して第２熱媒／冷媒熱交換器２２で高元側の冷媒と熱交換した後の分流熱媒とは、バッファタンク３６において合流し、合流後にポンプ３３によって暖房端末３１へと送り出されることになる。なお、ここでは、前記二つの分流熱媒をバッファタンク３６において合流させているが、バッファタンク３６の手前（バッファタンク３６に到達する前）で合流させ、合流後にバッファタンク３６に流入するように構成してもよい。

制御部４０には、各種センサの出力信号が入力されており、制御部４０は、前記各種センサの出力信号に基づいて前記ヒートポンプ式暖房装置の各構成要素、具体的には、低元側冷媒回路１０における低元側圧縮機１２及び低元側膨張弁１５、高元側冷媒回路２０における高元側圧縮機２２及び高元側膨張弁２４、熱媒回路３０におけるポンプ３３、流量調整弁３４、及び三方弁３５を制御する。

なお、本実施形態においては、前記各種センサとして、外気温度を検出する外気温センサ５１、低元側圧縮機１２の吐出温度を検出する低元側吐出温度センサ５２、高元側圧縮機２２の吐出温度を検出する高元側吐出温度センサ５３、第１熱媒／冷媒熱交換器１３を通過した熱媒の温度を検出する第１熱媒温度センサ５４、第２熱媒／冷媒熱交換器２３を通過した熱媒の温度を検出する第２熱媒温度センサ５５、往き熱媒の温度を検出する往き熱媒温度センサ５６、戻り熱媒の温度を検出する戻り熱媒温度センサ５７、ポンプ３３の回転数を検出する回転センサ５８などが設けられている。

制御部４０は、例えば、高元側冷媒回路２０における冷媒の蒸発温度が低元側冷媒回路１０における冷媒の蒸発温度よりも高く、かつ、ヒートポンプ式暖房装置が良好なＣＯＰを達成するように、低元側圧縮機１２及び／又は高元側圧縮機２２の回転数を制御する。なお、制御部４０は、低元側圧縮機１２及び／又は高元側圧縮機２２の回転数制御に合わせて低元側膨張弁１４及び／又は高元側膨張弁２４の開度を制御するようにしてもよい。

また、制御部４０は、暖房負荷及びその変動に応じて三方弁３５の開度を制御して、熱媒回路３０における低元側流路３２ａへの熱媒分流量と高元側流路３２ｂへの熱媒分流量とを調節する。かかる調節には、流量調整弁３４を通過した戻り熱媒の全てを低元側流路３２ａ及び高元側流路３２ｂのいずれか一方のみに流す場合が含まれる。これにより、暖房負荷及びその変動に応じて、第１熱媒／冷媒熱交換器１３への熱媒分流量と、高元側冷媒回路２の第２熱媒／冷媒熱交換器２３への熱媒分流量とがより適切に調整され、前記ヒートポンプ式暖房装置を効率的に運転することができる。
なお、前記暖房負荷及びその変動は、使用者等による前記ヒートポンプ式暖房装置の運転指令に基づいて設定される目標往き熱媒温度（目標出湯温度）、外気温センサ５１の出力値、第１熱媒温度センサ５４の出力値、第２熱媒温度センサ５５の出力値、往き熱媒温度センサ５６の出力値、戻り熱媒温度センサ５７の出力値などに基づいて算出することができる。

さらに、制御部４０は、前記目標往き熱媒温度と、往き熱媒温度センサ５６の出力値（すなわち、実際の往き熱媒温度）とに基づいて熱媒回路３０におけるポンプ３３の回転数を制御する。例えば、制御部４０は、目標往き熱媒温度と実際の往き熱媒温度（＜目標往き熱媒温度）との差が所定温度差よりも大きい場合には、ポンプ３３の回転数を低下させて熱媒回路３０における熱媒循環流量を減少させ、これにより、往き熱媒温度を目標往き熱媒温度へと速やかに上昇させる。

ところで、既述したように、ポンプ３３の回転数が低下するとポンプ３３の吐出圧も低下するため、例えばポンプ３３の回転数が大幅に低下してしまうと、暖房端末３１への熱媒の送出圧が不足して暖房端末３１における配管抵抗が高い部分などに熱媒が充分に流れなくなるおそれがある。一方、これを防止するために、ポンプ３３の回転数の下限を設定すると、熱媒循環流量を十分に減少させることができず、往き熱媒温度を目標往き熱媒温度まで上昇させるのに時間がかかってしまう場合がある。

そこで、制御部４０は、ポンプ３３の回転数が所定値まで低下したときは、流量調整弁３４を閉じる方向（すなわち、開度を小さくする方向）に制御し、これにより、熱媒回路３０における熱媒循環量を低減すると共に熱媒回路３０の配管抵抗を増加させる。
例えば、図２に示すように、ポンプ３３の回転数が低下して（ポンプ３３の運転点がＡ点からＢ点に変化して）、その吐出圧が暖房端末３１に応じて要求される最低吐出圧を下回るような場合には、制御部４０は、流量調整弁３４を閉じる方向に制御し、熱媒回路３０における配管抵抗を増加させてポンプ３３の運転点をＢ点からＣ点に変化させる。これにより、ポンプ３３の回転数を変更することなく、ポンプ３３の吐出圧（暖房端末３１への熱媒の送出圧）を前記最低吐出圧以上に維持しつつ、熱媒循環量を減少させて往き熱媒温度を目標往き熱媒温度へと速やかに上昇させる。

図３は、制御部４０が実施する流量調整弁３４の制御を示すフローチャートである。このフローは、所定周期毎に繰り返して実施される。
ステップＳ１では、ポンプ３３の回転数（ポンプ回転数）Ｎｐを検出する。かかる検出は、回転センサ５８の出力信号に基づいて行う。なお、制御部４０は、自身がポンプ３３に対して出力した制御信号に基づいてポンプ回転数Ｎｐを検出するようにしてもよく、この場合、回転センサ５８を省略することができる。

ステップＳ２では、流量調整弁３４の作動フラグｆが設定されているか否か、すなわち、作動フラグｆ＝１である否かを判断する。作動フラグｆが設定されていなければ（作動フラグｆ＝０であれば）ステップＳ３に進み、作動フラグｆが設定されていれば（作動フラグｆ＝１であれば）ステップＳ６に進む。なお、作動フラグｆは、全開状態にある流量調整弁３４を作動させたとき（すなわち、流量調整弁３４の開度を小さくしたとき）に設定され（ステップＳ４，Ｓ５）、設定された作動フラグｆは、流量調整弁３４が全開になると解除される（Ｓ１２）。

ステップＳ３では、ステップＳ１で検出したポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１以下であるか否かを判定する。そして、ポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１以下（Ｎｐ≦Ｎｔｈ１）であればステップＳ４に進み、ポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１を超えていれば（Ｎｐ＞Ｎｔｈ１であれば）本フローを終了する。前記第１閾値Ｎｔｈ１は、ポンプ３３の吐出圧が前記最低吐出圧以下となるポンプ３３の回転数であり、ポンプ３３の性能及び暖房端末３１の配管負荷などに基づいて設定される。

ステップＳ４では、流量調整弁３４を所定開度だけ閉じる。これにより、熱媒循環路３２の流路面積が小さくなり、熱媒回路３０の配管抵抗が増加すると共に熱媒回路３０のおける熱媒循環量が減少する。
ステップＳ５では、作動フラグｆを設定する（作動フラグｆ＝１とする）。

ステップＳ６では、ステップＳ３と同様、ステップＳ１で検出したポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１以下であるか否かを判定する。そして、ポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１以下（Ｎｐ≦Ｎｔｈ１）であればステップＳ７に進み、ポンプ回転数Ｎｐが第１閾値Ｎｔｈ１を超えていれば（Ｎｐ＞Ｎｔｈ１であれば）ステップＳ９に進む。

ステップＳ７では、流量制御弁３４の開度が予め設定された最小開度であるか否かを判断する。流量制御弁３４の開度が最小開度であれば本フローを終了し、流量制御弁３４の開度が最小開度でなければステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、ステップＳ４と同様、流量調整弁３４を所定開度だけ閉じる。

一方、ステップＳ９では、ステップＳ１で検出したポンプ回転数Ｎｐが第２閾値Ｎｔｈ２（＞第１閾値Ｎｔｈ１）以上であるか否かを判定する。そして、ポンプ回転数Ｎｐが第２閾値Ｎｔｈ２以上（Ｎｐ≧Ｎｔｈ２）であればステップ１０に進み、ポンプ回転数Ｎｐが第２閾値Ｎｔｈ２未満（Ｎｐ＜Ｎｔｈ２）であれば本フローを終了する。
ステップＳ１０では、流量調整弁３４を所定開度だけ開く。この所定量は、ステップＳ４やステップＳ８における所定量と同じとしてもよいし、異ならせてもよい。

ステップＳ１１では、流量調整弁３４が全開であるか否かを判定する。流量調整弁３４が全開でなければ本フローを終了し、流量調整弁３４が全開であればステップＳ１２で作動フラグｆを解除してから、すなわち、前記作動フラグｆ＝０として本フローを終了する。

以上説明したように、本実施形態によるヒートポンプ式暖房装置において、制御部４０は、ポンプ３３によって暖房端末３１へと送り出される往き熱媒の温度に基づいて、さらに言えば、前記目標往き熱媒温度と実際の往き熱媒との温度差に基づいてポンプ３３の回転数Ｎｐを制御する一方、ポンプ３３の回転数Ｎｐが前記第１閾値Ｎｔｈ１まで低下した場合には、流量制御弁３４を閉じる方向に制御する（ステップＳ３，Ｓ４参照）。これにより、暖房端末３１の全体に亘って熱媒を流すことのできる熱媒の送出圧を維持しつつ、熱媒回路３０の熱媒循環量を低減して前記往き熱媒の温度を速やかに前記目標往き熱媒温度まで上昇させることができる。

また、制御部４０は、ポンプ３３の回転数Ｎｐが前記第１閾値Ｎｔｈ１まで低下して流量制御弁３４を閉じる方向に制御した後に、ポンプ３３の回転数Ｎｐが前記第２閾値Ｎｔｈ２（＞前記第１閾値Ｎｔｈ１）となった場合には、流量制御弁３４を開く方向に制御する。これにより、流量制御弁３４の開閉制御におけるハンチングの発生を抑制しつつ、熱媒回路３０の過剰な配管負荷を低減できる。

ここで、制御部４０は、流量制御弁３４を閉じる方向に制御する場合及び開く方向に制御する場合の双方において、流量制御弁３４を所定開度ずつ、すなわち、流量制御弁３４の開度をステップ的に制御する（ステップＳ８，Ｓ１０参照）。これにより、熱媒回路３０の配管抵抗及び熱媒循環量の急激な変化を抑制して、前記ヒートポンプ式暖房装置の安定した運転を実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形等が可能であることはもちろんである。

例えば、上述の実施形態において、熱媒回路３０は、流量制御弁３４を通過した戻り熱媒を、低元側冷媒回路１０の第１熱媒／冷媒熱交換器１３と、高元側冷媒回路２の第２熱媒／冷媒熱交換器２３とに分流させるように形成されている。しかし、これに限るものではなく、熱媒回路３０を、流量制御弁３４を通過した戻り熱媒が高元側冷媒回路２の第２熱媒／冷媒熱交換器２３を通過した後に低元側冷媒回路１０の第１熱媒／冷媒熱交換器１３を通過するように形成してもよい。この場合、低元側回路３２ａ及び高元側回路３２ｂに代えて、流量制御弁３４から第１熱媒／冷媒熱交換器１４及び第２熱媒／冷媒熱交換器２３を経てポンプ３３に接続される配管を設ければよく、三方弁３５及びバッファタンク３６は不要となる。

また、上述の実施形態においては、流量調整弁３４を通過した戻り熱媒の分流部に設けられた三方弁３５により低元側流路３２ａ（第１熱媒／冷媒熱交換器１３）への分流流量と、高元側流路３２ｂ（第２熱媒／冷媒熱交換器２３）への分流流量とを調節している。しかし、これに限るものではなく、熱媒回路３０が、低元側流路３２ａ（第１熱媒／冷媒熱交換器１３）への分流流量と、高元側流路３２ｂ（第２熱媒／冷媒熱交換器２３）への分流流量とを調節可能な分流調節器を有すればよい。例えば、低元側流路３２ａ及び／又は高元側流路３２ｂに流量制御弁を設けるようにしてもよい。
さらに、上述の実施形態において、低元側冷媒回路１０は内部熱交換器１７を有しているが、これを省略してもよい。

１０…低元側冷媒回路、１１…冷媒循環路、１２…低元側圧縮機、１３…第１熱媒／冷媒熱交換器（低元側熱媒／冷媒熱交換器）、１４…冷媒／冷媒熱交換器（カスケード熱交換器）、１５…低元側膨張弁、１６…蒸発器、１７…内部熱交換器、２０…高元側冷媒回路、２１…冷媒循環路、２２…高元側圧縮機、２３…第２熱媒／冷媒熱交換器（高元側熱媒／冷媒熱交換器）、２４…高元側膨張弁、３０…熱媒回路、３１…暖房端末、３２…熱媒循環路、３２ａ…低元側流路、３２ｂ…高元側流路、３３…ポンプ（熱媒ポンプ）、３４…流量制御弁、３５…三方弁、３６…バッファタンク、４０…制御部、５６…往き熱媒温度センサ、５８…回転センサ

Claims (6)

1. 低元側圧縮機、低元側熱媒／冷媒熱交換器、カスケード熱交換器、低元側膨張弁、及び蒸発器の順に冷媒が循環する低元側冷媒回路と、
   高元側圧縮機、高元側熱媒／冷媒熱交換器、高元側膨張弁、及び前記カスケード熱交換器の順に冷媒が循環する高元側冷媒回路と、
   暖房端末を経由して熱媒が循環する熱媒回路であって、前記暖房端末の熱媒出口側に配置された流量調整弁と、前記暖房端末の熱媒入口側に配置された熱媒ポンプとを有し、前記暖房端末から流出して前記流量調整弁を通過した熱媒を前記低元側熱媒／冷媒熱交換器及び前記高元側熱媒／冷媒熱交換器の少なくとも一方に通過させると共に、前記低元側熱媒／冷媒熱交換器及び前記高元側熱媒／冷媒熱交換器の少なくとも一方を通過した熱媒を前記熱媒ポンプによって前記暖房端末へと送り出すように構成された熱媒回路と、
   前記熱媒ポンプ及び前記流量調整弁を制御する制御部と、
   を含む、ヒートポンプ式暖房装置。
2. 前記熱媒回路は、前記流量調整弁を通過した熱媒を前記低元側熱媒／冷媒熱交換器と前記高元側熱媒／冷媒熱交換器とに分流させると共に、前記低元側熱媒／冷媒熱交換器を通過した分流熱媒と前記高元側熱媒／冷媒熱交換器を通過した分流熱媒とを合流させた後に前記熱媒ポンプによって前記暖房端末へと送り出すように構成されている、請求項１に記載のヒートポンプ式暖房装置。
3. 前記熱媒回路は、前記低元側熱媒／冷媒熱交換器への分流流量と前記高元側熱媒／冷媒熱交換器への分流流量とを調節可能な分流調節弁を有する、請求項２に記載のヒートポンプ式暖房装置。
4. 前記制御部は、前記暖房端末へと送り出される往き熱媒の温度に基づいて前記熱媒ポンプの回転数を制御する一方、前記熱媒ポンプの回転数が第１所定値まで低下した場合に前記流量調整弁を閉じる方向に制御する、請求項１〜３のいずれか一つに記載のヒートポンプ式暖房装置。
5. 前記制御部は、前記熱媒ポンプの回転数が前記第１所定値まで低下した後に、当該第１所定値よりも大きい第２所定値となった場合に前記流量調整弁を開く方向に制御する、請求項４に記載のヒートポンプ式暖房装置。
6. 前記制御部は、前記流量調整弁の開度を所定量ずつステップ的に制御する、請求項４又は５に記載のヒートポンプ式暖房装置。