WO2013140954A1

WO2013140954A1 - ヒートポンプ式暖房装置

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Publication number: WO2013140954A1
Application number: PCT/JP2013/054786
Authority: WO
Inventors: 焦石井
Original assignee: サンデン株式会社
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2013-09-26
Also published as: JP2013194975A; JP5898537B2

Abstract

　ヒートポンプ式暖房装置において、暖房負荷に対応して加熱装置２の暖房能力をより正確に制御する。　加熱装置２を制御する制御装置１は、外気温度及び設定暖房温度等から必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で圧縮機２ｂを動作させると共に圧縮機２ｂの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御し、暖房端末へ送り出される熱媒の往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する。往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、温度センサ２ｆで測定される熱媒熱交換器２ｃの冷媒出口温度測定値を、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、測定値と記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

Description

ヒートポンプ式暖房装置

　ヒートポンプを利用して加熱した熱媒を循環させて暖房を行う暖房装置に関する技術が以下に開示される。

　冷媒熱交換器、圧縮機、熱媒熱交換器、及び膨張弁を含むヒートポンプを利用した加熱装置によって、熱媒として水を加熱し、各部屋に設置した室内暖房器具であるパネル形のラジエータにその温水を流して室内を暖房する暖房装置がある。このヒートポンプ式暖房装置の概略構成につき、図１に示す。図示のようにヒートポンプ式暖房装置は、制御装置１が制御するヒートポンプ型加熱装置２及び循環ポンプ３により、暖房端末のパネルラジエータＰＲ１～４を通し温水を循環させ、これらパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４が設置されている部屋Ａ～Ｄの暖房を行う。制御装置１は、循環ポンプ３により加熱装置２から暖房端末へ向け送り出される温水の温度（往き熱媒温度）を温度センサ１ａにより測定すると共に、暖房端末を通って加熱装置２に戻ってくる温水の温度（戻り熱媒温度）を温度センサ１ｂにより測定し、これら測定値と外気温度センサ１ｃにより測定される外気温度及び設定暖房温度などを基に演算される暖房負荷に応じて、加熱装置２及び循環ポンプ３を制御する。

　循環ポンプ３により送り出される温水は、往きヘッダ（分配器）４を経由して複数のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４へ並列に分配され、複数のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４から戻ってくる温水は、戻りヘッダ（合流器）５を経由して一つに合流し、加熱装置２へ戻る。各パネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４では、サーモヘッドを備えたサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４を通し温水が流入して内部を流れた後、温水出口から戻りヘッダ５へ戻っていく。各温水入口に設けられるサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４は、周囲温度感応型の個別流量調節具の一つであり、サーモバルブＴＶ１～ＴＶ４が設置されている場所の周囲温度に応じてバルブ開度が自動調節され、中を通る温水の流量が周囲温度、つまり室内温度に応じて自動的に調節される。

　このような暖房装置のヒートポンプ型加熱装置２には、特許文献１，２に開示されるような、給湯用タンクに温水を貯湯することのできる貯湯式の装置もあれば、特許文献３に開示されるような、貯湯用のタンクを持たない装置もある。

　以上のような中央暖房方式（セントラルヒーティング）の暖房装置において、制御装置１は、例えば特許文献１のように、操作パネルを通し設定される設定暖房温度と外気温度とに基づいて必要な暖房能力を演算し、これから往き熱媒温度を算出する（式１）。
［式１］
暖房能力＝（Ｔｓ－Ｔａ）×Ｑ×Ａ
　　　　＝（Ｔｏ－Ｔｉ）×Ｆ×ｋ
Ｔｓ：設定暖房温度
Ｔａ：外気温度
Ｑ：建物の熱損失係数
Ａ：建物の床面積
Ｔｏ：往き熱媒温度
Ｔｉ：戻り熱媒温度
Ｆ：熱媒循環量
ｋ：係数

　つまり、外気温度と設定暖房温度の差を演算→必要暖房能力とこれに対応する往き熱媒温度を決定→制御安定後に戻り熱媒温度を測定→戻り熱媒温度測定値に基づいて暖房能力の過不足判断→暖房能力再決定という制御が実行される。

特開２００９－２７５９４１号公報特開２００９－２８１６６６号公報特開２００１－１２４３４９号公報

　暖房器具のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４がそれぞれ設置される部屋Ａ～Ｄは、図２Ａに示すように、一つの建物内でその配置や大きさはまちまちであり、暖房負荷が様々である。ある部屋は広くて暖房負荷が終日大きく、ある部屋は東向きで午後になると暖房負荷が増え、逆に西向きの部屋で午後に暖房負荷が減ったりと、暖房負荷のパターンは多様である。そこで、各部屋Ａ～ＤのパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４において、個々の部屋の室温に応じてサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４がそれぞれ温水の流量調節を行い、その部屋の環境に応じた暖房能力の調節が個別に実施される。すなわち、中央暖房方式の暖房装置では、制御装置１が、各部屋Ａ～Ｄを暖房した後に戻りヘッダ５を経て合流した温水の戻り熱媒温度に基づいて往き熱媒温度（暖房能力）を制御し、個々のサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４が、各部屋Ａ～Ｄの個別暖房負荷に応じた個別調節を行う仕組みになっている。

　例えば、図２Ｂに示すように、全部屋Ａ～Ｄの合計暖房負荷が３．２ｋＷから２．８ｋＷへ下がったと仮定する。すなわち、個別暖房負荷が増加する部屋と減少する部屋とが混在し、各部屋Ａ～Ｄの個別暖房負荷を合計すると、結果的に全体の暖房負荷は下がっている、という状況を想定する。各部屋Ａ～ＤでそれぞれのサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４が勝手に温水流量を個別調節するので、同じ合計暖房負荷３．２ｋＷ→２．８ｋＷの変化であっても温水の循環量が場合によって違い、図２Ｂにおける例１の１．５２８Ｌ／ｍｉｎ→１．１８Ｌ／ｍｉｎに対し、例２では１．５２８Ｌ／ｍｉｎ→１．３４８Ｌ／ｍｉｎであり、その結果、戻り熱媒温度が例１で３０℃→２６℃なのに対し、例２では３０℃→３０．２℃である。つまり、暖房負荷の異なる各部屋Ａ～Ｄからそれぞれ戻る、温度及び流量の違う個別戻り温水が合流するので、温度センサ１ｂで測定される戻り熱媒温度は、全部屋Ａ～Ｄの合計暖房負荷（すなわち、加熱装置２が本来担うべき暖房負荷）を正確には現さず、各部屋Ａ～Ｄの暖房器具ＰＲ１～ＰＲ４に係る個別暖房負荷変動によって、同じ合計暖房負荷であっても異なる温度となる。

　図示の例で例えると、制御装置１は、例１の場合は［往き熱媒温度６０℃－戻り熱媒温度２６℃］に基づいて暖房能力を決定するが、例２の場合は［往き熱媒温度６０℃－戻り熱媒温度３０．２℃］に基づいて暖房能力を決定するので、同じ暖房負荷２．８ｋＷに対して状況により違う暖房能力が設定されてしまう。すなわち、中央暖房方式の暖房装置の場合、戻り熱媒温度だけでは、正確に暖房負荷の変化に対応して加熱装置２の暖房能力を制御することが実行されない場合がある。この点で、当該暖房装置には改善の余地がある。

　当課題に対して提案するのは、一態様として、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる加熱装置と、前記熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通す暖房端末と、前記熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させる循環ポンプと、前記加熱装置の暖房能力を制御する制御装置と、を含んで構成されるヒートポンプ式暖房装置であり、その制御装置が次の態様の制御を実行する。

　第１態様の前記制御装置は、
　必要な暖房能力を決定し、
　該決定暖房能力の回転速度で前記圧縮機を動作させると共に当該圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記膨張弁を制御し、
　前記熱媒熱交換器から前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記熱媒熱交換器の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値に基づいて前記決定暖房能力を変更する。

　第２態様の前記制御装置は、
　必要な暖房能力を決定し、
　該決定暖房能力の回転速度で前記圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度が所定のしきい値以上か否か判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記熱媒熱交換器から前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記熱媒熱交換器の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値に基づいて前記決定暖房能力を変更する。

　ここで、前記冷媒出口温度測定値に基づく前記決定暖房能力の変更は、少なくとも以下のものを含む。
（ａ）前記冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更すること。
（ｂ）前記冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度又は前記圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更すること。

　また、前記加熱装置は、２段型の加熱装置及び２元型の加熱装置を含む。
　２段型の加熱装置は、例えば、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を第１段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器に通した後、さらに第２段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第２段熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器に循環させるものである。
　２元型の加熱装置は、例えば、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を低元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器に通した後、さらにカスケード熱交換器に通し、この後に低元膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる低元サイクルと、前記カスケード熱交換器で吸熱した冷媒を高元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器に通した後、高元膨張弁で膨張させて前記カスケード熱交換器へ循環させる高元サイクルと、を備えるものである。

　上記提案に係るヒートポンプ式暖房装置では、熱媒熱交換器出口の冷媒出口温度に基づいて、加熱装置の暖房能力が制御される。閉回路中を循環する冷媒の冷媒出口温度は、前述のように個別暖房負荷の影響を受ける戻り熱媒温度とは異なり、合流後の戻り熱媒の吸熱を反映した値であって合計暖房負荷をより正確に現す。したがって、当該冷媒出口温度が、そのときの決定暖房能力で予定されている値になるか否かをチェックすることで、決定暖房能力の過不足を従来より正確に判断することができる。

中央暖房方式の暖房装置に関し一例を示した概略図。部屋ごとの暖房負荷変動に関する説明図（Ａ）及びこれに起因した戻り熱媒温度の不安定性に関する説明図（Ｂ）。ヒートポンプ式暖房装置の第１実施形態を示した概略図。第１実施形態に係る制御装置が実行する暖房能力制御の第１例を示したフローチャート。第１例のステップＳ０～Ｓ１の別の制御例を示したフローチャート。第１例のステップＳ０～Ｓ１のさらに別の制御例を示したフローチャート。第１実施形態に係る制御装置が実行する暖房能力制御の第２例を示したフローチャート。第１実施形態に係る制御装置が実行する暖房能力制御の第３例を示したフローチャート。第１実施形態に係る制御装置が実行する暖房能力制御の第４例及び第５例に関する説明図。回転速度、往き熱媒温度などに関して制御目標範囲を設定することの説明図。ヒートポンプ式暖房装置の第２実施形態を示した概略図。ヒートポンプ式暖房装置の第３実施形態を示した概略図。

　本実施形態の暖房装置は、前述した図１に示すように、制御装置１が制御するヒートポンプ型加熱装置２及び循環ポンプ３により、暖房端末として本例では四つのパネルラジエータＰＲ１～４を通し温水を循環させ、これら暖房器具であるパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４が設置されている部屋Ａ～Ｄの暖房を行う中央暖房方式である。制御装置１は、循環ポンプ３により加熱装置２から暖房端末へ向け送り出される熱媒の温度（往き熱媒温度）を測定する温度センサ１ａ、暖房端末を通って加熱装置２に戻ってくる熱媒の温度（戻り熱媒温度）を測定する温度センサ１ｂ、さらに、外気温度を測定する外気温度センサ１ｃなどの各種センサを備える。なお、熱媒として通常は水が使用されるが、他の適切な液体又は気体を熱媒に使用することもできる。また、冷媒としてはＣＯ_２が代表的であるが、他の冷媒でもよい。

　循環ポンプ３により送り出される温水は、分配用の往きヘッダ４を経由して複数のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４へ並列に分配され、複数のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４から戻ってくる温水は、合流用の戻りヘッダ５を経由して一つに合流し、加熱装置２へ戻る。各パネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４では、サーモヘッドを備えたサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４を通し温水が流入して内部を流れた後、温水出口から戻りヘッダ５へ戻っていく。各温水入口に設けられるサーモバルブＴＶ１～ＴＶ４は、周囲温度感応型の個別流量調節具の一つであり、サーモバルブＴＶ１～ＴＶ４が設置されている場所の周囲温度に応じてバルブ開度が自動調節され、中を通る温水の流量が周囲温度、つまり室内温度に応じて自動的に調節される。

　加熱装置２の第１実施形態を図３に示す。
　第１実施形態の加熱装置２は、冷媒熱交換器２ａ、圧縮機２ｂ、熱媒熱交換器２ｃ、及び膨張弁２ｄを含んで構成される。冷媒は、大気や地中熱など外部と熱交換するための冷媒熱交換器２ａで吸熱し、圧縮機２ｂで圧縮される。次いで、圧縮機２ｂから吐出される圧縮後の冷媒が、熱媒熱交換器２ｃで熱媒と熱交換し、膨張弁２ｄで膨張後に冷媒熱交換器２ａへ循環する。圧縮機２ｂから吐出される冷媒の吐出温度が温度センサ２ｅで測定され、また、熱媒熱交換器２ｃの出口側に設けられた温度センサ２ｆで冷媒出口温度が測定される。温度センサ２ｅ，２ｆにより測定される吐出温度及び冷媒出口温度は制御装置１へ提供される。

　熱媒熱交換器２ｃで吸熱した熱媒が循環ポンプ３により送り出されて往きヘッダ４で分配され、サーモバルブＴＶ１～ＴＶ４を経て暖房端末のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４を流れた後、戻りヘッダ５で合流して熱媒熱交換器２ｃへ循環する。制御装置１は、この熱媒交換器２ｃと暖房端末との間で熱媒を循環させる循環ポンプ３と、加熱装置２の圧縮機２ｂ及び膨張弁２ｄとを主として制御することにより、加熱装置２の暖房能力を制御する。

　その暖房能力制御の第１例を図４のフローチャートに示す。
　この第１例の制御において制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、この決定暖房能力の回転速度で圧縮機２ｂを動作させると共に当該圧縮機２ｂの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御する。次いで、熱媒熱交換器２ｃから暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように循環ポンプ３を制御する。そして、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、熱媒熱交換器２ｃの出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆで測定して、この冷媒出口温度測定値を、予め制御装置１内に記憶してある、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

　以下、図４のステップごとに説明する。
　ステップＳ０において制御装置１は、例えば、外気温度センサ１ｃにより測定される外気温度と操作パネル等によって設定される設定暖房温度とに基づいて、前述の式１から暖房負荷を演算し、必要な暖房能力を決定する。暖房能力の決定とは、圧縮機２ｂの回転速度と該回転速度における往き熱媒温度を決定することである。このとき決定される圧縮機回転速度と対応する往き熱媒温度決定値は、予め制御装置１内にテーブルとして記憶されているデータである。制御装置１は、決定した回転速度で圧縮機２ｂを回転させ、温度センサ２ｅで測定される吐出温度が当該圧縮機回転速度に対応して設定されている所定値となるように、膨張弁２ｄを制御する。そして、ステップＳ１で制御装置１は、温度センサ１ａで往き熱媒温度を測定し、この往き熱媒温度測定値がステップＳ０の往き熱媒温度決定値と一致するように循環ポンプ３の回転速度を制御する。制御装置１は、往き熱媒温度測定値が、往き熱媒温度決定値に対して許容範囲内に収束すれば、一致すると判断する。

　このステップＳ０～Ｓ１の往き熱媒温度測定値の一致制御は、図５又は図６のステップとすることもできる。

　図５のステップＳ０－１で、図４のステップＳ０と同様に制御装置１は、圧縮機２ｂの回転速度と往き熱媒温度を決定する。そして、ステップＳ１－１ａで制御装置１は、決定した回転速度で圧縮機２ｂを回転させると共に、これに対応する所定値の吐出温度となるように膨張弁２ｄを制御する。続いてステップＳ１－１ｂで、制御装置１は、往き熱媒温度測定値がステップＳ０－１の往き熱媒温度決定値と一致するか否か判断し、一致すると判断できたら、図４と同様に後述のステップＳ２以降の制御を実行する。一方、ステップＳ１－１ｂで一致すると判断できない場合の制御装置１は、ステップＳ１－１ｃでステップＳ０－１の決定に係る吐出温度が最大値に達しているか否か判断し、達していなければ、ステップＳ１－１ｄで吐出温度を変更してステップＳ１－１ａから繰り返す。吐出温度が最大値に達していれば、制御装置１は、ステップＳ１－１ｅでステップＳ０－１の決定に係る圧縮機回転速度及び往き熱媒温度を変更し、ステップＳ１－１ａから繰り返す。

　図６のステップＳ０－２では、制御装置１は、図４のステップＳ０と同様に圧縮機２ｂの回転速度と往き熱媒温度を決定し、このときはさらに、対応する循環ポンプ３の回転速度も決定する。そして、ステップＳ１－２ａで制御装置１は、決定した圧縮機回転速度、対応する吐出温度、循環ポンプ回転速度で運転を実行する。続いてステップＳ１－２ｂで、制御装置１は、往き熱媒温度測定値がステップＳ０－２の往き熱媒温度決定値と一致するか否か判断し、一致すると判断できたら、図４と同様に後述のステップＳ２以降の制御を実行する。一方、ステップＳ１－２ｂで一致すると判断できない場合の制御装置１は、ステップＳ１－２ｃで循環ポンプ回転速度が最大値又は最小値に到達しているか否か判断し、到達していなければ、ステップＳ１－２ｄで循環ポンプ回転速度を変更してステップＳ１－２ａから繰り返す。循環ポンプ回転速度が最大値又は最小値に到達している場合の制御装置１は、ステップＳ１－２ｅでステップＳ０－２の決定に係る吐出温度が最大値に達しているか否か判断し、達していなければ、ステップＳ１－２ｆで吐出温度を変更してステップＳ１－２ａから繰り返す。吐出温度が最大値に達していれば、制御装置１は、ステップＳ１－２ｇでステップＳ０－２の決定に係る圧縮機回転速度及び往き熱媒温度を変更し、ステップＳ１－２ａから繰り返す。

　制御装置１は、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断できたら、温度センサ２ｆにより冷媒出口温度を測定する。そして、ステップＳ２において制御装置１は、予め内蔵メモリ等に記憶してある冷媒出口温度記憶値を読み出す。この冷媒出口温度記憶値は、往き熱媒温度決定値（又は圧縮機回転速度）に対応させて記憶してある値で、ステップＳ０で決定した決定暖房能力の圧縮機回転速度及び往き熱媒温度のときに、熱媒熱交換器２ｃで熱媒と熱交換した後に冷媒がなっているはずの温度である。制御装置１は、続くステップＳ３において、冷媒出口温度測定値が冷媒出口温度記憶値と一致するか比較し、一致すれば（ある程度の許容範囲で一致判断してもよい）ステップＳ１（又はＳ１－１ａ、Ｓ１－２ａ）へ戻る。すなわち、図中右横のグラフに示すように、測定値＝記憶値であれば、現在の決定暖房能力が実際の暖房負荷に見合っているということなので、制御装置１は、往き熱媒温度の一致制御へ戻る。

　一方、制御装置１は、ステップＳ３の判断で測定値＝記憶値でなかった場合は、ステップＳ４において、その冷媒出口温度の測定値と記憶値との差分を解消するように、ステップＳ０で決めた暖房能力を変更、すなわち再決定し、ステップＳ１へリターンする。図中左下のグラフに示すように、測定値＜記憶値であった場合の制御装置１は、ステップＳ０の決定暖房能力が不足であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を高くする。一方、図中右下のグラフに示すように、測定値＞記憶値であった場合の制御装置１は、ステップＳ０の決定暖房能力が過剰であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を低くする。すなわち、冷媒出口温度測定値が記憶値よりも低ければ、奪われている熱量が予想よりも多いということであり、冷媒出口温度測定値が記憶値よりも高ければ、奪われている熱量が予想よりも少ないということであり、いずれも実際の暖房負荷に対し暖房能力が見合っていないことを示すので、これを解消するように暖房能力が変更される。これら暖房能力変更に際しては、不足／過剰分量を判断して一気にステップアップ／ダウンしてもよいし、少しずつ徐々にステップアップ／ダウンしていく手法でもよい。

　加熱装置２において閉回路中を循環する冷媒の冷媒出口温度は、前述した戻り熱媒温度のように、暖房端末を構成する各暖房器具ＰＲ１～ＰＲ４に係る個別暖房負荷の影響（サーモバルブ等による勝手な流量変動）を受けない。すなわち、冷媒出口温度は、戻りヘッダ５で合流した後の戻り熱媒の吸熱を反映した値であって本来担うべき合計暖房負荷をより正確に現すので、当該冷媒出口温度が、決定暖房能力で予定されている値になるか否かをチェックすることで、決定暖房能力の過不足を従来より正確に判断することができる。

　加熱装置２が実行する暖房能力制御の第２例が図７のフローチャートに示されている。
　この第２例の制御において制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、この決定暖房能力の回転速度で圧縮機２ｂを動作させると共に当該圧縮機２ｂの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御する。次いで、熱媒熱交換器２ｃから暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように循環ポンプ３を制御する。そして、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、熱媒熱交換器２ｃの出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆで測定して、この冷媒出口温度測定値と温度センサ１ａで測定される往き熱媒温度測定値との間の温度差を求め、この測定値温度差を、予め制御装置１内に記憶してある、決定暖房能力における記憶温度差と比較し、比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。
　この第２例が第１例と異なるのは、冷媒出口温度測定値と往き熱媒温度測定値との間の測定値温度差を判断対象にしている点である。すなわち、図４中のグラフに示す往き熱媒温度決定値と冷媒出口温度記憶値との間の温度差を予めテーブルとして用意し、この記憶温度差に基づいて制御するものである。

　以下、図７のステップごとに説明する。
　ステップＳ１０～ステップＳ１１は上記第１例（図４～図６）と同様であり、制御装置１は、暖房能力を決定したら温度センサ１ａにより往き熱媒温度を測定し、測定値が決定暖房能力の往き熱媒温度決定値となるか否か判断する。

　制御装置１は、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断できたら、温度センサ２ｆにより冷媒出口温度を測定する。そして、ステップＳ１２において制御装置１は、往き熱媒温度測定値と冷媒出口温度測定値との間の測定値温度差を計算する。次いでステップＳ１３において、制御装置１は、予め内蔵メモリ等に記憶してある記憶温度差を読み出して比較する。この記憶温度差は、暖房能力、つまり圧縮機回転速度に対応させて記憶してある値で、ステップＳ１０で決定した決定暖房能力の圧縮機回転速度のときに、熱媒熱交換器２ｃで熱媒と冷媒が熱交換した後に現れるはずの両者間温度差である。制御装置１は、測定値温度差が記憶温度差と一致するか比較し、一致すれば（ある程度の許容範囲で一致判断してもよい）ステップＳ１１（又はＳ１－１ａ、Ｓ１－２ａ）へ戻る。すなわち、図中右横のグラフに示すように、測定値温度差＝記憶温度差であれば、現在の決定暖房能力が実際の暖房負荷に見合っているということなので、制御装置１は、往き熱媒温度の一致制御へ戻る。

　一方、制御装置１は、ステップＳ１３の判断で測定値温度差＝記憶温度差でなかった場合は、ステップＳ１４において、その測定値温度差と記憶温度差との間の差分を解消するように、ステップＳ１０で決めた暖房能力を変更、すなわち再決定し、ステップＳ１１へリターンする。図中左下のグラフに示すように、測定値温度差＜記憶温度差であった場合の制御装置１は、ステップＳ１０の決定暖房能力が過剰であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を低くする。一方、図中右下のグラフに示すように、測定値温度差＞記憶温度差であった場合の制御装置１は、ステップＳ１０の決定暖房能力が不足であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を高くする。すなわち、測定値温度差が記憶温度差よりも小さければ、奪われている熱量が予想よりも少ないということであり、測定値温度差が記憶温度差よりも大きければ、奪われている熱量が予想よりも多いということであり、いずれも実際の暖房負荷に対し暖房能力が見合っていないことを示すので、これを解消するように暖房能力が変更される。これら暖房能力変更に際しては、不足／過剰分量を判断して一気にステップアップ／ダウンしてもよいし、少しずつ徐々にステップアップ／ダウンしていく手法でもよい。

　加熱装置２が実行する暖房能力制御の第３例が図８のフローチャートに示されている。
　この第３例の制御において制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、この決定暖房能力の回転速度で圧縮機２ｂを動作させると共に当該圧縮機２ｂの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御する。次いで、熱媒熱交換器２ｃから暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように循環ポンプ３を制御する。そして、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、熱媒熱交換器２ｃの出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆで測定して、この冷媒出口温度測定値と温度センサ２ｅで測定される圧縮機２ｂの吐出温度測定値との間の温度差を求め、この測定値温度差を、予め制御装置１内に記憶してある、決定暖房能力における記憶温度差と比較し、比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。
　この第３例が第２例と異なるのは、温度差をみる対象を、冷媒出口温度測定値と吐出温度測定値との間の測定値温度差にしている点である。この温度差の本来あるべき値を予めテーブルとして用意し、この記憶温度差に基づいて制御する。

　以下、図８のステップごとに説明する。
　ステップＳ２０～ステップＳ２１は上記第１例（図４～図６）及び第２例（図７）と同様であり、制御装置１は、暖房能力を決定したら温度センサ１ａにより往き熱媒温度を測定し、測定値が決定暖房能力の往き熱媒温度決定値となるか否か判断する。

　制御装置１は、往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断できたら、温度センサ２ｆにより冷媒出口温度を測定する。そして、ステップＳ２２において制御装置１は、冷媒出口温度測定値と温度センサ２ｅで測定される圧縮機２ｂの吐出温度測定値との間の測定値温度差を計算する。次いでステップＳ２３において、制御装置１は、予め内蔵メモリ等に記憶してある記憶温度差を読み出して比較する。この記憶温度差は、暖房能力、つまり圧縮機回転速度に対応させて記憶してある値で、ステップＳ２０で決定した決定暖房能力の圧縮機回転速度のときに、熱媒熱交換器２ｃの入口と出口との間に現れるはずの、熱交換前後の冷媒温度差である。制御装置１は、測定値温度差が記憶温度差と一致するか比較し、一致すれば（ある程度の許容範囲で一致判断してもよい）ステップＳ２１（又はＳ１－１ａ、Ｓ１－２ａ）へ戻る。すなわち、図中右横のグラフに示すように、測定値温度差＝記憶温度差であれば、現在の決定暖房能力が実際の暖房負荷に見合っているということなので、制御装置１は、往き熱媒温度の一致制御へ戻る。

　一方、制御装置１は、ステップＳ２３の判断で測定値温度差＝記憶温度差でなかった場合は、ステップＳ２４において、その測定値温度差と記憶温度差との間の差分を解消するように、ステップＳ２０で決めた暖房能力を変更、すなわち再決定し、ステップＳ２１へリターンする。図中左下のグラフに示すように、測定値温度差＜記憶温度差であった場合の制御装置１は、ステップＳ２０の決定暖房能力が過剰であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を低くする。一方、図中右下のグラフに示すように、測定値温度差＞記憶温度差であった場合の制御装置１は、ステップＳ２０の決定暖房能力が不足であったと判断し、その差分が解消されるように暖房能力を高くする。すなわち、測定値温度差が記憶温度差よりも小さければ、奪われている熱量が予想よりも少ないということであり、測定値温度差が記憶温度差よりも大きければ、奪われている熱量が予想よりも多いということであり、いずれも実際の暖房負荷に対し暖房能力が見合っていないことを示すので、これを解消するように暖房能力が変更される。これら暖房能力変更に際しては、不足／過剰分量を判断して一気にステップアップ／ダウンしてもよいし、少しずつ徐々にステップアップ／ダウンしていく手法でもよい。

　なお、上記第２例及び第３例において、記憶温度差は、暖房能力が高くなる（圧縮機回転速度が上がる）に従って大きくなる（差が開く）ように設定する。これにより、加熱装置２の効率と能力向上を両立させることができる。

　図９は、成績係数（ＣＯＰ）をより向上させることの可能な第４例に係る加熱装置２の制御について説明した図である。ＣＯＰの観点で見ると、冷媒出口温度ができるだけ低くなるように運転する方が効率が良いので、第４例の制御は、この点を考慮した制御である。

　熱媒出口温度を低めに維持するにあたっては、圧縮機２ｂの回転速度に係るしきい値を設け、このしきい値以上の回転速度では往き熱媒温度を一定に維持して冷媒出口温度のみを変化させ、しきい値よりも下の回転速度では逆に冷媒出口温度を一定に維持して往き熱媒温度のみを変化させるべく制御すると、ＣＯＰが良くなる。その圧縮機回転速度のしきい値は、暖房端末であるパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４の能力に応じて設定し得る。すなわち、パネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４の能力に応じて、これを通ったときの熱媒の温度低下幅（＝往き熱媒温度－戻り熱媒温度）には限界が存在するので、冷媒出口温度は、一定値の往き熱媒温度に対して下げられる限界が存在する。そこで、往き熱媒温度一定値に対する冷媒出口温度の下げ幅限界のときの圧縮機２ｂの回転速度をしきい値に設定して、当該しきい値以上の回転速度では往き熱媒温度を一定に維持し（不変決定値）且つ冷媒出口温度のみを変化させ、当該しきい値よりも下の回転速度では逆に冷媒出口温度を一定に維持し且つ往き熱媒温度のみを変化させる（可変決定値）。このしきい値は、例えば、設置対象の家屋で部屋数、延床面積などに応じて決まる想定暖房負荷を基にして、暖房装置を設置するときに記憶させる値である。

　したがって、第４例において制御装置１は、図４の第１例制御に則して説明すると、上記同様にして必要な暖房能力を決定した後（ステップＳ０）、この決定暖房能力の回転速度で圧縮機２ｂを動作させると共に当該決定した圧縮機２ｂの回転速度が所定のしきい値ｔｈ以上か否か判断する。図９Ａに示すように、制御装置１は、しきい値ｔｈ以上と判断した場合は、熱媒熱交換器２ｃから暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように、膨張弁２ｄの開度及び循環ポンプ３の回転速度を制御し、吐出温度及び熱媒循環量を制御する。このときの往き熱媒温度一定値は、暖房能力に関らずに例えば６５℃で一定の予め記憶されたデータである。一方、しきい値ｔｈよりも下と判断した場合の制御装置１は、温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように、膨張弁２ｄ及び循環ポンプ３を制御する。このときの往き熱媒温度決定値は、決定された暖房能力に従って変化する予め記憶されたデータである。

　制御装置１は、温度センサ１ａによる往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度一定値又は往き熱媒温度決定値に一致すると判断できれば、熱媒熱交換器２ｃの出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆで測定する（ステップＳ１）。次いで、制御装置１は、予め内臓メモリ等に記憶してある冷媒出口温度記憶値を読み出す。この冷媒出口温度記憶値は、暖房能力（圧縮機回転速度）に対応させて記憶してある値で、決定暖房能力（ステップＳ０）の圧縮機回転速度のときに、熱媒熱交換器２ｃで熱媒と熱交換した後に冷媒がなっているはずの温度である。そして、制御装置１は、当該決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と冷媒出口温度測定値とを比較する（ステップＳ３）。比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差がなければ次期暖房能力決定サイクルへ移り、一方、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ４）。このときには、図９Ａに示すように、測定値＜記憶値であれば暖房能力を高くし、測定値＞記憶値であれば暖房能力を低くする。

　以上の第４例は図４（あるいは図５、図６）の第１例に則した制御で説明したが、図７の第２例に則した第５例の制御も可能である。
すなわち、第５例の制御装置１は、第４例同様に、しきい値ｔｈに応じて往き熱媒温度測定値が一定値又は決定値に一致すると判断したら（ステップＳ１０～Ｓ１１）、熱媒熱交換器２ｃの出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆで測定する。そして、制御装置１は、その冷媒出口温度測定値と温度センサ１ａによる往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め（ステップＳ１２）、当該測定値温度差を、決定暖房能力（ステップＳ１０）における記憶温度差と比較する（ステップＳ１３）。このときの記憶温度差は、図９Ａにおける往き熱媒温度一定値又は決定値と冷媒出口温度記憶値との差を記憶した値になる。制御装置１は、比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差がなければ、次期暖房能力決定サイクルへ移り、一方、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ１４）。

　なお、第４例及び第５例の制御において、図９Ａに示すように、熱媒循環量（循環ポンプ回転速度）の設定は、しきい値ｔｈで最低値をとるようにする。そして、しきい値ｔｈよりも暖房能力を低下させる場合に、冷媒出口温度を一定に保って熱媒循環量を上げていくことにより、往き熱媒温度を下降させる。以上の第４例及び第５例の制御の結果、図９Ｂに示すように、ＣＯＰが向上する。

　上記各例の圧縮機回転速度や往き熱媒温度、冷媒出口温度などの制御目標値は、図１０に示すように、外気温度センサ１ｃにより測定される外気温度に対応して設定される中央値に対して、所定幅の上限値及び下限値のいずれか又は両方を設けると良い。ある程度の制御幅をもって制御することで、ハンチングの防止に役立つ。

　図１１には、ヒートポンプ型加熱装置２の第２実施形態として、カスケード熱交換器により二つの冷凍サイクルを接続した２元型ヒートポンプサイクルの形態を示す。
　この第２実施形態の加熱装置２は、冷媒熱交換器２ａで吸熱した冷媒を低元圧縮機２ｂで圧縮し、この圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器２ｃに通した後、さらにカスケード熱交換器２ｇに通し、この後に低元膨張弁２ｄで膨張させて冷媒熱交換器２ａへ循環させる低元サイクルを含む。そして、これに加えて、カスケード熱交換器２ｇで吸熱した冷媒を高元圧縮機２ｈで圧縮し、この圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器２ｉに通した後、高元膨張弁２ｊで膨張させてカスケード熱交換器２ｇへ循環させる高元サイクルを備えている。低元サイクルには、低元圧縮機２ｂの吐出温度を測定する温度センサ２ｅ及び低元熱媒熱交換器２ｃの出口側温度を測定する温度センサ２ｆが設けられ、高元サイクルには、高元圧縮機２ｈの吐出温度を測定する温度センサ２ｋ及び高元熱媒熱交換器２ｉの出口側温度を測定する温度センサ２ｌが設けられる。

　暖房端末のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４から戻りヘッダ５を経て戻る戻り熱媒は、流量調節分配具としての三方弁６を通して低元熱媒熱交換器２ｃと高元熱媒熱交換器２ｉとに分配される。分配後に低元熱媒熱交換器２ｃと高元熱媒熱交換器２ｉとを通ってそれぞれ熱交換した熱媒は、混合タンク２ｍで混合された後、循環ポンプ３により往きヘッダ４を経て暖房端末へ送られ、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉと暖房端末との間で循環する。

　このような２元型の加熱装置２を用いた暖房装置であっても、上記第１例～第５例の制御が適用される。

　第１例（図４～図６）相当の制御例において、第２実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｈを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｈの吐出温度が所定値となるように各膨張弁２ｄ，２ｊを制御する（ステップＳ０）。そして、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉを通った後に混合タンク２ｍで混合されて循環ポンプ３により暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する（ステップＳ１）。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｌで測定して、この冷媒出口温度測定値を、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較する（ステップＳ３）。比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ４）。

　第２例（図７）又は第３例（図８）相当の制御例において、第２実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｈを動作させると共にこれら各圧縮機２ｂ，２ｈの吐出温度が所定値となるように各膨張弁２ｄ，２ｊを制御する（ステップＳ１０又はＳ２０）。そして、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉを通った後に混合タンク２ｍで混合されて循環ポンプ３により暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する（ステップＳ１１又はＳ２１）。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｌで測定して、この冷媒出口温度測定値と、温度センサ１ａ又は温度センサ２ｅ，２ｋで測定される往き熱媒温度又は圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求める（ステップＳ１２又はＳ２２）。制御装置１は、その測定値温度差を、決定暖房能力における記憶温度差と比較する（ステップＳ１３又はＳ２３）。比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ１４又はＳ２４）。

　第４例（図９）相当の制御例において、第２実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｈを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｈの回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値ｔｈ以上か否か判断する。次いで、制御装置１は、しきい値ｔｈ以上と判断した場合、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉを通った後に混合タンク２ｍで混合されて暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する。一方、制御装置１は、しきい値ｔｈよりも下と判断した場合、往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度一定値又は往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｌで測定して、この冷媒出口温度測定値を、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較する。比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

　第５例（図９）相当の制御例において、第２実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｈを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｈの回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値ｔｈ以上か否か判断する。次いで、制御装置１は、しきい値ｔｈ以上と判断した場合、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉを通った後に混合タンク２ｍで混合されて暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する。一方、制御装置１は、しきい値ｔｈよりも下と判断した場合、往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度一定値又は往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｉのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｌで測定して、この冷媒出口温度測定値と温度センサ１ａで測定される往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め、この測定値温度差を、決定暖房能力における記憶温度差と比較する。比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

　図１２には、ヒートポンプ型加熱装置２の第３実施形態として、圧縮機及び熱媒熱交換器を２段に設けた２段型ヒートポンプサイクルの形態を示す。
　この第３実施形態の加熱装置２は、冷媒熱交換器２ａで吸熱した冷媒を第１段圧縮機２ｂで圧縮し、この圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器２ｃに通した後、さらに第２段圧縮機２ｎで圧縮し、この圧縮後の冷媒を第２段熱媒交換器２ｏに通す。この後、膨張弁２ｄで膨張させて冷媒熱交換器２ａへ循環させる。その第１段圧縮機２ｂの吐出温度が温度センサ２ｅで測定され、第１段熱媒熱交換器２ｃの出口側温度が温度センサ２ｆで測定される。さらに、第２段圧縮機２ｎの吐出温度が温度センサ２ｐで測定され、第２段熱媒熱交換器２ｏの出口側温度が温度センサ２ｑで測定される。冷媒熱交換器２ａの出口側と第２段圧縮機２ｎの入口側との間には、開閉弁２ｒを有するバイパス路が設けられており、圧縮機２ｂ及び圧縮機２ｎの２台運転と、圧縮機２ｎのみの１台運転とを切り換えることが可能となっている。

　暖房端末のパネルラジエータＰＲ１～ＰＲ４から戻りヘッダ５を経て戻る戻り熱媒は、第１段熱媒熱交換器２ｃと第２段熱媒熱交換器２ｏとに分流する。分流後に第１段熱媒熱交換器２ｃと第２段熱媒熱交換器２ｏとを通ってそれぞれ熱交換した熱媒は、流量調節合流具としての三方弁７を通して合流した後、循環ポンプ３により往きヘッダ４を経て暖房端末へ送られ、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏと暖房端末との間で循環する。なお、変形例として、第３実施形態の三方弁７が第２実施形態の三方弁６の位置にあってもよいし、逆に、第２実施形態の三方弁６が第３実施形態の三方弁７の位置にあってもよい。

　このような２段型の加熱装置２を用いた暖房装置でも、同じく上記第１例～第５例の制御が適用される。

　第１例（図４～図６）相当の制御例において、第３実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｎを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｎの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御する（ステップＳ０）。そして、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏを通った後に三方弁７で合流して循環ポンプ３により暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する（ステップＳ１）。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｑで測定して、この冷媒出口温度測定値を、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較する（ステップＳ３）。比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ４）。

　第２例（図７）又は第３例（図８）相当の制御例において、第３実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｎを動作させると共にこれら各圧縮機２ｂ，２ｎの吐出温度が所定値となるように膨張弁２ｄを制御する（ステップＳ１０又はＳ２０）。そして、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏを通った後に三方弁７で合流して循環ポンプ３により暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する（ステップＳ１１又はＳ２１）。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｑで測定して、この冷媒出口温度測定値と、温度センサ１ａ又は温度センサ２ｅ，２ｐで測定される往き熱媒温度又は圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求める（ステップＳ１２又はＳ２２）。制御装置１は、その測定値温度差を、決定暖房能力における記憶温度差と比較する（ステップＳ１３又はＳ２３）。比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する（ステップＳ１４又はＳ２４）。

　第４例（図９）相当の制御例において、第３実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｎを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｎの回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値ｔｈ以上か否か判断する。次いで、制御装置１は、しきい値ｔｈ以上と判断した場合、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏを通った後に三方弁７で合流して暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する。一方、制御装置１は、しきい値ｔｈよりも下と判断した場合、往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度一定値又は往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｑで測定して、この冷媒出口温度測定値を、決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較する。比較の結果、冷媒出口温度測定値と冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

　第５例（図９）相当の制御例において、第３実施形態の制御装置１は、必要な暖房能力を決定し、該決定暖房能力の回転速度で各圧縮機２ｂ，２ｎを動作させると共にこれら圧縮機２ｂ，２ｎの回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値ｔｈ以上か否か判断する。次いで、制御装置１は、しきい値ｔｈ以上と判断した場合、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏを通った後に三方弁７で合流して暖房端末へ送り出される熱媒の温度を温度センサ１ａで測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する。一方、制御装置１は、しきい値ｔｈよりも下と判断した場合、往き熱媒温度測定値が、決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御する。これにより往き熱媒温度測定値が往き熱媒温度一定値又は往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、制御装置１は、各熱媒熱交換器２ｃ，２ｏのいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を温度センサ２ｆ，２ｑで測定して、この冷媒出口温度測定値と温度センサ１ａで測定される往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め、この測定値温度差を、決定暖房能力における記憶温度差と比較する。比較の結果、測定値温度差と記憶温度差との間に差があれば、制御装置１は、当該差分を解消するように、決定暖房能力を変更する。

　以上の実施形態に係るヒートポンプ式暖房装置によれば、前述の戻り熱媒温度よりも正確に合計暖房負荷を現す冷媒出口温度に基づいており、当該冷媒出口温度が、決定暖房能力で予定されている値になるか否かをチェックすることで、決定暖房能力の過不足を従来より正確に判断することができる。

１　制御装置
１ａ，１ｂ，１ｃ　温度センサ
２　加熱装置
２ａ　冷媒熱交換器
２ｂ，２ｈ，２ｎ　圧縮機
２ｃ，２ｉ，２ｏ　熱媒熱交換器
２ｄ，２ｊ　膨張弁
２ｅ，２ｆ，２ｋ，２ｌ，２ｐ，２ｑ　温度センサ
２ｇ　カスケード熱交換器
２ｍ　混合タンク
３　循環ポンプ
４　往きヘッダ
５　戻りヘッダ
６，７　三方弁
ＰＲ１～ＰＲ４　パネルラジエータ
ＴＶ１～ＴＶ４　サーモバルブ

Claims

　冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる加熱装置と、
　前記熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通す暖房端末と、
　前記熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させる循環ポンプと、
　前記加熱装置の暖房能力を制御する制御装置と、
　を含んで構成されるヒートポンプ式暖房装置であって、
　前記制御装置は、
　必要な暖房能力を決定し、
　該決定暖房能力の回転速度で前記圧縮機を動作させると共に当該圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記膨張弁を制御し、
　前記熱媒熱交換器から前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記熱媒熱交換器の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値に基づいて前記決定暖房能力を変更する、
　ヒートポンプ式暖房装置。
　前記制御装置は、
　前記冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を第１段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器に通した後、さらに第２段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第２段熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器に循環させる２段型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該各圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記膨張弁を制御し、
　前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項２に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を低元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器に通した後、さらにカスケード熱交換器に通し、この後に低元膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる低元サイクルと、前記カスケード熱交換器で吸熱した冷媒を高元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器に通した後、高元膨張弁で膨張させて前記カスケード熱交換器へ循環させる高元サイクルと、を備えた２元型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該各圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記各膨張弁を制御し、
　前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項２に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記制御装置は、
　前記冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度又は前記圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を第１段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器に通した後、さらに第２段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第２段熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器に循環させる２段型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該各圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記膨張弁を制御し、
　前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度又は前記圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項５に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を低元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器に通した後、さらにカスケード熱交換器に通し、この後に低元膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる低元サイクルと、前記カスケード熱交換器で吸熱した冷媒を高元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器に通した後、高元膨張弁で膨張させて前記カスケード熱交換器へ循環させる高元サイクルと、を備えた２元型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該各圧縮機の吐出温度が所定値となるように前記各膨張弁を制御し、
　前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度又は前記圧縮機吐出温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項５に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記暖房端末が、前記熱媒を分配して流す複数の暖房器具を含み、該暖房器具がそれぞれ前記熱媒の個別流量調節具を備える、請求項１記載のヒートポンプ式暖房装置。
　冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる加熱装置と、
　前記熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通す暖房端末と、
　前記熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させる循環ポンプと、
　前記加熱装置の暖房能力を制御する制御装置と、
　を含んで構成されるヒートポンプ式暖房装置であって、
　前記制御装置は、
　必要な暖房能力を決定し、
　該決定暖房能力の回転速度で前記圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度が所定のしきい値以上か否かを判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記熱媒熱交換器から前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記熱媒熱交換器の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値に基づいて前記決定暖房能力を変更する、
　ヒートポンプ式暖房装置。
　前記制御装置は、
　前記冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項９に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を第１段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器に通した後、さらに第２段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第２段熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器に循環させる２段型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値以上か否かを判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１０に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を低元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器に通した後、さらにカスケード熱交換器に通し、この後に低元膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる低元サイクルと、前記カスケード熱交換器で吸熱した冷媒を高元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器に通した後、高元膨張弁で膨張させて前記カスケード熱交換器へ循環させる高元サイクルと、を備えた２元型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値以上か否かを判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値を、前記決定暖房能力における冷媒出口温度記憶値と比較し、
　該比較の結果、前記冷媒出口温度測定値と前記冷媒出口温度記憶値との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１０に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記制御装置は、
　前記冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項９に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を第１段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第１段熱媒熱交換器に通した後、さらに第２段圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を第２段熱媒熱交換器に通した後、膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器に循環させる２段型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値以上か否か判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１３に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記加熱装置は、冷媒熱交換器で吸熱した冷媒を低元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を低元熱媒熱交換器に通した後、さらにカスケード熱交換器に通し、この後に低元膨張弁で膨張させて前記冷媒熱交換器へ循環させる低元サイクルと、前記カスケード熱交換器で吸熱した冷媒を高元圧縮機で圧縮し、該圧縮後の冷媒を高元熱媒熱交換器に通した後、高元膨張弁で膨張させて前記カスケード熱交換器へ循環させる高元サイクルと、を備えた２元型の加熱装置であり、
　前記暖房端末は、前記各熱媒熱交換器で吸熱した熱媒を通し、
　前記循環ポンプは、前記各熱媒熱交換器と前記暖房端末との間で前記熱媒を循環させ、
　前記制御装置は、
　前記決定暖房能力の回転速度で前記各圧縮機を動作させると共に当該圧縮機回転速度のいずれか一方又は両方が所定のしきい値以上か否か判断し、
　前記しきい値以上と判断した場合、前記各熱媒熱交換器を通った後に混合されて前記暖房端末へ送り出される熱媒の温度を測定した往き熱媒温度測定値が、予め決められた往き熱媒温度一定値と一致するように制御する一方、
　前記しきい値よりも下と判断した場合、前記往き熱媒温度測定値が、前記決定暖房能力の往き熱媒温度決定値と一致するように制御し、
　前記往き熱媒温度測定値が前記往き熱媒温度一定値又は前記往き熱媒温度決定値に一致すると判断した後、前記各熱媒熱交換器のいずれか一方又は両方の出口側の冷媒出口温度を測定して、該冷媒出口温度測定値と前記往き熱媒温度の測定値との間の温度差を求め、該測定値温度差を、前記決定暖房能力における記憶温度差と比較し、
　該比較の結果、前記測定値温度差と前記記憶温度差との間に差があれば、当該差分を解消するように、前記決定暖房能力を変更する、
　請求項１３に記載のヒートポンプ式暖房装置。
　前記暖房端末が、前記熱媒を分配して流す複数の暖房器具を含み、該暖房器具がそれぞれ前記熱媒の個別流量調節具を備える、請求項９記載のヒートポンプ式暖房装置。