CN107178823A - 空调供热水系统 - Google Patents

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饭高诚之
重田明广
松井大
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Abstract

本发明提供一种空调供热水系统，即使在入水温度变高的烧热结束中，也能够防止阶式热交换器中的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率降低，能够提高供热水系统的制冷循环性能。作为阶式热交换器(340)使用由外管(420)和内管(410)形成的双重管式热交换器，使供热水用制冷剂在内管(410)中流通，在入水温度变高的所谓的烧热结束运转中，高级侧制冷剂的流动方式为以环状流主导时，作为吸热源的液相制冷剂也紧贴集中在内管内表面，且在烧热结束运转中作为低级侧制冷剂的状态以过热气体状态主导时，成为热阻的油膜也紧贴集中在外管(420)的内表面，作为热介质的过热气体制冷剂容易与作为传热面的内管(410)的外表面接触。

Description

空调供热水系统
技术领域
本发明涉及一种能够同时供给供冷、供暖、供热水所需要的温冷热的空调供热水系统，其装载有生成供热水用的热水的制冷循环，经由阶式热交换器在空调制冷剂与供热水制冷剂之间进行热交换。
背景技术
现有技术中，作为生成热水并蓄积在贮热水罐中用于供热水的供热水装置，存在下述的供热水装置，其包括制冷剂在其中循环的制冷剂回路和水在其中循环的水回路，制冷剂回路是由压缩机、热水生成用热交换器、膨胀阀和热源侧热交换器连接而成的单级的热泵循环，作为制冷剂使用二氧化碳制冷剂。而且，为了改善供热水装置的运转效率而提出了与空调用循环热连接的双循环(二元循环)供热水机(参照专利文献1)。
图9表示专利文献1记载的双循环供热水机的结构。
在供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330和阶式热交换器340依次连接并且包括充填有二氧化碳制冷剂的供热水用制冷剂回路300的供热水装置中，供热水用热交换器320构成为供热水用热水回路的水和二氧化碳制冷剂能够进行热交换，阶式热交换器340构成为空调用制冷剂回路的制冷剂和二氧化碳制冷剂能够进行热交换。
由此，在外部空气温度低、对单级的热泵循环供热水机来说压力比过大而导致制冷循环的效率降低的情况下，也利用空调用循环取出来自室外空气的热，供热水用循环从升温后的空调用制冷剂取出热而生成高温的热水。
因此，能够适当抑制空调用循环和供热水用循环的任一者的压力比，作为系统整体的制冷循环高效化，能够提高存热水效率。
另外，在冷冻用系统中与供热水用系统同样提案有双制冷循环，作为阶式热交换器340的结构，例如如专利文献2记载的方式，使用双重管式热交换器，使二氧化碳制冷剂流向外管。
另外，专利文献2中记载的冷冻用系统，由双制冷循环构成，其中，作为低级侧制冷剂使用二氧化碳制冷剂，作为高级侧制冷剂使用与二氧化碳相比压力低的制冷剂，低级侧制冷回路和高级侧制冷回路用阶式热交换器热连接。
在该情况下，作为阶式热交换器使用在内管与外管的中间设置有与外界连通得空洞部的双重管式热交换器，由此在将内管和外管隔开的管壁产生损伤的情况下，能够防止因在内管和外管连通前强度低的内管和空洞部、或者外管和空洞部连通，从而导致低级侧二氧化碳制冷剂流入到高级侧回路内、高级侧制冷回路的构成设备发生破损的情况。
另外，如图10所示，通过使与高级侧相比温度高的低级侧二氧化碳制冷剂流到外管，能够抑制向双重管式热交换器表面的结霜和结露。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-132647号公报(专利第3925383号)
专利文献2：日本特开2007-218459号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，如专利文献1所示，在将低级侧循环用于空调用途、高级侧循环用于供热水用途的、所谓空调供热水系统中，供热水用制冷剂使用二氧化碳制冷剂、且阶式热交换器340使用双重管式热交换器的情况下，如专利文献2所示，在双重管式热交换器的外管中流过二氧化碳制冷剂时，在内管流动的空调用制冷剂与在外管中流动的二氧化碳制冷剂的热交换中，具有因供热水用制冷剂的流动方式和空调用制冷剂的流动方式导致的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率的降低的问题。
首先，对供热水用制冷剂的流动方式导致的热传递率的降低进行说明。
如专利文献2所示，在双重管式热交换器的外管中流过二氧化碳制冷剂的情况下，在双重管式热交换器内蒸发的气液二相制冷剂的流动方式，在制冷剂的干燥度大时成为环状流，如图6所示，热容量大的液相制冷剂集中在从传热面离开的外管内表面流动，所以与内管外表面的热交换的二氧化碳制冷剂的热传递率降低。
供热水用制冷剂通过阶式热交换器340从空调用制冷剂获得热，在供热水用热交换器320中生成60～90℃的高温的热水。在将被加热至高温的热水贮存在贮热水罐内的供热水系统中，根据贮热水罐内的热水的存积情况，从贮热水罐供给到供热水用热交换器320的水的温度、即入水温度发生变化。例如，在贮热水罐内的热水接近满罐的烧热结束(沸き終い)条件下，入水温度变高至40～60℃。
图5表示供热水循环的莫里尔线图。301是入水温度为5℃的情况的供热水循环，302是烧热结束条件的入水温度为60℃的情况的供热水循环。
如图5所示，二氧化碳制冷剂在供热水用热交换器320中向水侧散热，供热水用热交换器320的出口的二氧化碳制冷剂的温度与入水温度的温度差为5K。
因此，入水温度为5℃时供热水用热交换器320的出口的二氧化碳制冷剂的温度为10℃，烧热结束条件的入水温度为60℃时供热水用热交换器320的出口的二氧化碳制冷剂的温度为65℃。即，与入水温度为5℃时相比，入水温度为60℃时，供热水用热交换器320的出口的二氧化碳制冷剂的比焓较高。
其结果是，从供热水用热交换器320流出并通过膨胀阀330等焓膨胀后，流入到阶式热交换器340的二氧化碳制冷剂的干燥度，与入水温度为5℃时相比入水温度为60℃时较高，在入水温度为60℃时成为干燥度为0.8的富含气体的气液二相状态。
以干燥度为0.8流入到阶式热交换器340的二氧化碳制冷剂，在阶式热交换器340中与空调用制冷剂进行热交换而蒸发成为过热气体状态流出。
此时，阶式热交换器340内的二氧化碳制冷剂的流动方式为环状流主导，热容量大的液相制冷剂集中到从传热面离开的外管内表面流动。因此，与内管外表面的热交换的二氧化碳制冷剂的热传递率降低。
接着，对空调用制冷剂的流动方式导致的热交换效率的降低进行说明。如图5所示，在入水温度变高的烧热结束条件下，阶式热交换器340中的二氧化碳制冷剂的入口和出口的比焓差变小，所以交换热量降低。因此，以过热气体状态流入到阶式热交换器340的空调用制冷剂不能充分冷凝。
图7表示空调循环的莫里尔线图。101是入水温度为5℃的情况的空调循环，102是烧热结束条件的入水温度为60℃的情况的空调循环。
如图7所示，在烧热结束条件下，空调用制冷剂的冷凝无法充分进行，所以以过热气体状态流入到阶式热交换器340的空调用制冷剂以干燥度高的气液二相状态流出。因此，在阶式热交换器340内流动的空调用制冷剂的大半成为过热气体状态。
冷冻机油和制冷剂的混合流体以过热气体状态在管内流动的情况下，如图8所示，冷冻机油附着在管内表面而形成油膜。油膜成为热阻，妨碍制冷剂的热传递。
因此，如专利文献2所示在双重管式热交换器的内管流动空调用制冷剂的情况下，在入水温度变高的烧热结束条件下，成为热阻的油膜紧贴集中在内管内表面，与外管内表面的热交换的空调用制冷剂的热传递率降低。
以上，因供热水用制冷剂的流动方式和空调用制冷剂的流动方式各自导致的阶式热交换器340中的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率的降低，存在烧热结束条件下的供热水系统的制冷循环性能降低的问题。
本发明用于解决上述技术问题，其目的在于提供一种在入水温度变高的烧热结束中，能够防止阶式热交换器中的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率降低，能够提高供热水系统的制冷循环性能的空调供热水系统。
用于解决课题的方法
为了解决上述技术问题，本发明的空调供热水系统，其特征在于，包括：将压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机、供热水用制冷剂和供热水用热介质进行热交换的供热水用热交换器、控制供热水用制冷剂的流量的供热水用制冷剂流量调节阀、以及供热水用制冷剂和空调用制冷剂进行热交换的阶式热交换器连接成环状而成的第1制冷循环；和将第1回路和至少1个第2回路并联连接而成的热负载回路与对上述空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机和室外热交换器连接而成的第2制冷循环，其中，上述第1回路通过将上述阶式热交换器和对供给到上述阶式热交换器的上述空调用制冷剂的流量进行控制的热生成单元制冷剂流量调节阀串联连接而成，上述第2回路通过将上述空调用制冷剂和室内空气进行热交换的室内热交换器和对供给到室内热交换器的上述空调用制冷剂的流量进行控制的室内机制冷剂流量调节阀串联连接而成，作为上述阶式热交换器使用由外管和内管构成的双重管式热交换器，使供热水用制冷剂在上述内管中流通。
在本发明的空调供热水系统中，在烧热结束入水温度变高和在供热水用热交换器内二氧化碳制冷剂的入口和出口的比焓差变小，所以流入到阶式热交换器内的二氧化碳制冷剂成为干燥度为0.8的富含气体的气液二相状态。
在该情况下，在双重管式热交换器内流动的二氧化碳制冷剂的流动方式以环状流主导，但是通过使二氧化碳制冷剂在内管中流通，热容量大的液相制冷剂紧贴集中在作为传热面的内管的内表面流动，所以内管内表面的热交换的二氧化碳制冷剂的热传递率变高。
另外，在烧热结束入水温度变高、阶式热交换器中的二氧化碳制冷剂的入口和出口的比焓差变小的情况下，双重管式热交换器内的交换热量降低，以过热气体状态流入到阶式热交换器的空调用制冷剂的冷凝无法充分进行，以干燥度高的气液二相状态从阶式热交换器流出。
在该情况下，在双重管式热交换器内流动的空调用制冷剂大半成为过热气体状态，但通过使低级侧空调用制冷剂在双重管式热交换器的外管中流通，成为热阻的油膜紧贴集中在外管的内表面，作为热介质的过热气体制冷剂与作为传热面的内管外表面接触流动，所以与内管外表面的热交换的空调用制冷剂的热传递率变高。
发明的效果
在本发明的空调供热水系统中，通过使高级侧二氧化碳制冷剂在双重管式热交换器的内管中流通，能够在入水温度变高的烧热结束中提高阶式热交换器中的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率，能够提高供热水系统的制冷循环性能。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的空调供热水系统的制冷循环结构图。
图2是表示本实施方式的热生成单元的内部构造的俯视图。
图3是表示本实施方式的热生成单元的内部构造的主视图。
图4本发明的阶式热交换器与制冷剂配管的连接部的截面图。
图5是供热水循环的莫里尔线图。
图6是表示阶式热交换器中的环状流的流动方向的图。
图7是空调循环的莫里尔线图。
图8是阶式热交换器中的过热气体和冷冻机油的流动方向的图。
图9是专利文献1的空调供热水系统的制冷循环结构图。
图10是表示专利文献2的阶式热交换器的截面图和低级侧二氧化碳制冷剂流路的图。
附图标记说明
100 室外单元
110 空调用压缩机
115 室外热交换器
150 气体管
160 吸入管
170 液体管
200 室内机
215 室内热交换器
220 室内机制冷剂流量调节阀
300 热生成单元
310 供热水用压缩机
320 供热水用热交换器
330 供热水用制冷剂流量调节阀
340 阶式热交换器
350 热生成单元制冷剂流量调节阀
360 热介质泵
380 热介质配管
390 排水口
400 侧板部件
410 内管
420 外管
500 第1制冷循环
501 第1回路
502 第2回路
510 第2制冷循环
具体实施方式
第1方面是一种空调供热水系统，其特征在于，包括：将压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机、供热水用制冷剂和供热水用热介质进行热交换的供热水用热交换器、控制供热水用制冷剂的流量的供热水用制冷剂流量调节阀、和供热水用制冷剂和空调用制冷剂进行热交换的阶式热交换器连接成环状而得的第1制冷循环；和将第1回路和至少1个第2回路并联连接而成的热负载回路与对上述空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机和室外热交换器连接而得的第2制冷循环，其中，上述第1回路通过将上述阶式热交换器和对供给到上述阶式热交换器的上述空调用制冷剂的流量进行控制的热生成单元制冷剂流量调节阀串联连接而成，上述第2回路通过将上述空调用制冷剂和室内空气进行热交换的室内热交换器和对供给到室内热交换器的上述空调用制冷剂的流量进行控制的室内机制冷剂流量调节阀串联连接而成，作为上述阶式热交换器使用由外管和内管构成的双重管式热交换器，使供热水用制冷剂在上述内管中流通。
由此，通过使供热水用制冷剂在双重管式热交换器的内管中流通，在烧热结束入水温度变高、作为在双重管式热交换器内流动的供热水用制冷剂的流动方式以环状流主导的情况下，热容量大的液相制冷剂紧贴集中在作为传热面的内管的内表面地流动，所以与内管内表面的热交换的供热水用制冷剂的热传递率变高。
另外，在烧热结束入水温度变高、双重管式热交换器内的交换热量降低，在双重管式热交换器内流动的空调用制冷剂以干燥度高的状态从阶式热交换器流出，由此阶式热交换器内的空调用制冷剂的大半为过热气体状态的情况下，成为热阻的油膜紧贴集中在外管的内表面，作为热介质的过热气体制冷剂与作为传热面的内管外表面接触地流动，所以内管外表面的热交换的空调用制冷剂的热传递率变高。
由此，在烧热结束入水温度变高的情况下，也能够提高阶式热交换器中的供热水用制冷剂和空调用制冷剂的热传递率，能够提高供热水系统的制冷循环性能。
第2方面在第1方面的空调供热水系统的基础上，其特征在于：在上述阶式热交换器的上述内管和上述外管各自与供热水用制冷剂配管和空调用制冷剂配管连接的分支部中，上述外管和空调用制冷剂配管连接在与在上述阶式热交换器内的上述分支部附近流动的空调用制冷剂的流动方向大致垂直的方向上，上述内管和供热水用制冷剂配管连接在与在上述阶式热交换器内的上述分支部附近流动的供热水用制冷剂的流动方向大致平行的方向上。
由此，即使在空调负载变大第1回路中流动的空调用制冷剂的冷凝温度降低，在阶式热交换器内与空调用制冷剂进行热交换的供热水用制冷剂的蒸发温度降低，被封入第1制冷循环的冷冻机油的粘度变高那样的情况下，也能够防止在阶式热交换器的内管和供热水用制冷剂配管连接的分支部滞留，不产生阶式热交换器内的供热水用制冷剂的过度的压力损失，所以第1制冷循环的效率不降低。
由此，在本发明中，在第1方面的基础上，即使在空调负载变大第1回路中流动的空调用制冷剂的冷凝温度降低那样的情况下，也能够抑制成为第1制冷循环的效率降低的主要原因的在阶式热交换器的内管和供热水用制冷剂配管连接的分支部供热水用制冷剂的压力损失，因此能够提高第1制冷循环的效率。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不限于该实施方式。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式的空调供热水系统的循环结构图。
图1的空调供热水系统包括室外单元100、室内机200和热生成单元300。本实施方式中，1台室外单元与2台室内机、1台热生成单元连接。此外，制冷循环构成不限于图1所示的结构。例如，室外单元能够2台以上并联(并列)连接，室内机也能够1台或者3台以上并联连接，热生成单元也能够2台以上并联连接。
室外单元100与室内机200、热生成单元300利用空调用制冷剂在其中流通的配管连结。室外单元100和室内机200，通过高温高压的气体化的空调用制冷剂在其中流动的气体管150、低压的空调用制冷剂在其中流动的吸入管160和高压的液化的空调用制冷剂在其中流动的液体管170连接。室内机200在如图1所示存在2台时，室内机200与3根配管并联连接。另一方面，室外单元100和热生成单元300与室内机200同样相对于配管并联连接，但是仅与气体管150和液体管170连通。
室外单元100包括对空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机110。在空调用压缩机110的吸入侧连接有对空调用压缩机110供给气体制冷剂的蓄存器(accumulator)111。在空调用压缩机110的排出侧连接有将排出的气体状态的空调用制冷剂中包含的冷冻机油分离的油分离器112。由油分离器112分离出的冷冻机油，通过回油管113a返回空调用压缩机110。回油管113a的连通通过回油管开闭阀113b的开闭进行控制。
另外，室外单元100包括室外热交换器115，在室外热交换器115的附近设置有将室外单元100的周围的空气供给到室外热交换器115的室外送风风扇116。而且，室外热交换器115构成为由室外送风风扇116送来的空气和空调用制冷剂进行热交换，一般利用翅片管型、微管(micro tube)型的热交换器。
室外单元100各自包括：对供给到室外热交换器115的空调用制冷剂的流量进行调节的室外制冷剂流量调节阀120；对气体管150中的空调用制冷剂的流量进行控制的室外气体管开闭阀121；和对吸入管26中的空调用制冷剂的流量进行控制的室外吸入管开闭阀122。
室内机200包括：室内热交换器215；将室内机200的周围的空气供给到室内热交换器215的室内送风风扇216；和对供给到室内热交换器215的空调用制冷剂的流量进行调节的室内制冷剂流量调节阀220。室内热交换器215构成为由室内送风风扇216送来的空气和空调用制冷剂进行热交换，一般利用翅片管型、微管型的热交换器。
另外，室内机200包括：控制与气体管150的空调用制冷剂的流通的有无的室内气体管开闭阀221；和控制与吸入管160的空调用制冷剂的流通的有无的室内吸入管开闭阀222。
热生成单元300包括：压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机310；供热水用制冷剂和以水为主成分的热介质进行热交换的供热水用热交换器320；和调节供热水用制冷剂的流量的供热水用制冷剂流量调节阀330。
另外，热生成单元300包括：从气体管150供给的空调用制冷剂和供热水用制冷剂进行热交换的阶式热交换器340；对供给到阶式热交换器340的空调用制冷剂的流量进行调节的热生成单元制冷剂流量调节阀350；和对供热水用热交换器320供给热介质的热介质泵360。
在此，将这些供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330和阶式热交换器340连接为环状而构成第1制冷循环500。
另外，将第1回路501和至少1个第2回路502并联连接而成的热负载回路，与空调用压缩机110和室外热交换器115连接而构成第2制冷循环510，其中，第1回路501为将阶式热交换器340和热生成单元制冷剂流量调节阀350串联连接而成，第2回路502为将室内热交换器215和对室内热交换器215供给的室内制冷剂流量调节阀220串联连接而成。
此外，作为供热水用制冷剂使用氟利昂类制冷剂、二氧化碳制冷剂，作为热介质使用水、不冻液。以下，对作为供热水用制冷剂使用二氧化碳制冷剂、作为热介质使用水的情况进行说明。
另外，空调用制冷剂一般使用家庭用空调机或大厦用空调机所使用的制冷剂即R410A、R32、R407C等。
另外，二氧化碳的物理性质值使用由National Institute of Standards andTechnology(以后简记为NIST)发行的Reference Fluid Thermodynamic and TransportProperties Ver.9.0(以后简记为Refprop Ver.9.0)导出的值。
接着，对本实施方式中的热生成单元300的内部构造进行说明。
图2是表示本实施方式中的热生成单元300的内部构造的俯视图，图3是表示热生成单元300的内部构造的主视图。
在热生成单元300中，由供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330和阶式热交换器340形成的制冷循环；热生成单元制冷剂流量调节阀350；和热介质泵360收纳于壳体401。
本实施方式中，供热水用热交换器320例如使用双重管式热交换器。双重管式热交换器是在大致圆形截面的管(外管)中插入1个以上的管(内管)而形成的热交换器。在具有多个内管的情况下，将内管彼此扭为螺旋状而插入到外管。在供热水用制冷剂使用二氧化碳制冷剂的情况下，在供热水用热交换器320的内管流过二氧化碳制冷剂，在外管与内管之间流过水。
此外，作为供热水用热交换器320使用双重管式热交换器的情况下，双重管式热交换器的材料多使用热传导性能高的铜管。
另外，供热水用热交换器320可以使用板式热交换器、壳管式热交换器等。
双重管式热交换器的热交换能力与双重管的长度成比例。因此，双重管式热交换器为了在有限的设置容积中确保最大限度的热交换能力，将双重管卷绕成型。在设置双重管式热交换器时，在双重管内的热介质通过的部分滞留空气，为了防止热交换性能限制降低，双重管尽可能成为水平。
另外，阶式热交换器340使用双重管式热交换器。双重管式热交换器是在大致圆形截面的管(外管)中插入1个以上的管(内管)而形成的热交换器。在具有多个内管的情况下，将内管彼此扭为螺旋状而插入到外管。在供热水用制冷剂使用二氧化碳制冷剂的情况下，在阶式热交换器340的内管流过二氧化碳制冷剂，在外管与内管之间流过空调用制冷剂。
图4是阶式热交换器340和制冷剂配管的连接部的截面图。图4所示，阶式热交换器340的内管410与供热水用制冷剂配管连接，外管420与空调用制冷剂配管连接。
内管410和外管420连接成，各自在供热水用制冷剂配管和空调用制冷剂配管连接的分支部，外管420和空调用制冷剂配管成为与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的空调用制冷剂的流动方向大致垂直的方向。另外连接成，内管410和供热水用制冷剂配管成为与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的供热水用制冷剂的流动方向大致平行(水平)的方向。
如图2和图3所示，供热水用压缩机310在夹着橡胶等防振部件311的基础上，由固定部件312固定于底板部件370。
另外，供热水用热交换器320也固定在底板部件370上，阶式热交换器340设置在供热水用热交换器320的上部。
另外，热介质泵360的下端面设置成成为比阶式热交换器340的下端面低的位置。
图2和图3所示的供热水用热交换器320和阶式热交换器340均包含发泡苯乙烯、厚的毡(felt)等隔热材料和进一步包围该隔热材料的构成部件。特别是，供热水用热交换器320，考虑到设置在上部的阶式热交换器340的重量会导致隔热材料变形，所以用强度高的铁板包围，来保护隔热材料表面。
此外，阶式热交换器340并不一定需要与包围供热水用热交换器320的构成部件接触。在该情况下，阶式热交换器340及其周围的隔热材料，在被具有支承上述部件的重量的充足的强度的构成部件包围的基础上，被由与热生成单元300的侧面部件400和底板部件370的至少一者连接的构成部件固定。
而且，如图2和图3所示，在底板部件370，在从铅垂方向观看供热水用热交换器320和热介质泵360投影在底板部件370的区域内设置有排水口390。在底板部件370的上表面向排水口390带有适当的倾斜，以使得水能够快速地从排水口390排出到热生成单元300的外部。
热介质配管380a、380b、380c内的热介质的流动由热介质泵360的驱动而产生。流入到热生成单元300内的热介质，经由热介质配管380a流入到热介质泵360，被送出到热介质配管380b。而且，热介质进入供热水用热交换器320，被供热水用制冷剂加热而成为70～90℃的高温后，经由热介质配管380c被送出到热生成单元300外。
接着，对阶式热交换器340流动的流体的流动方式进行说明。
首先，流入到供热水用热交换器320的热介质的温度，受外部空气温度的影响和贮热水罐内的热介质温度的影响，在5℃～60℃变化。
另外，在供热水用热交换器320中，从供热水用制冷剂吸热而成为高温的热介质从供热水用热交换器320流出时的温度在65～90℃变化。另外，在供热水用热交换器320中，使水和二氧化碳制冷剂的流动方向以对向流进行利用，以使得对数平均温度差变大。
在此，在入水温度为5℃、出热水温度为90℃时，在供热水用热交换器320的二氧化碳制冷剂的出口侧，二氧化碳制冷剂与入水温度的温度差一般为5K，所以供热水用热交换器320出口的二氧化碳制冷剂的温度为10℃。
另一方面，供热水用热交换器320的二氧化碳制冷剂的入口侧的制冷剂温度与供热水用压缩机310的排出制冷剂温度相同，为110℃。在供热水用热交换器320中，水和二氧化碳制冷剂的窄点(pinch)温度一般为5K。入水温度为5℃，出热水温度为90℃，二氧化碳入口侧的制冷剂温度为110℃，出口侧的制冷剂温度为10℃，所以水和二氧化碳制冷剂的窄点温度为5K的供热水用循环10中的高压压力为12.4MPa。
接着，以压力12.4MPa、温度10℃的状态从供热水用热交换器320出来的二氧化碳制冷剂，用供热水用制冷剂流量调节阀330进行等焓膨胀而流入到阶式热交换器340。在阶式热交换器340中，二氧化碳制冷剂从空调用制冷剂进行吸热、蒸发，以过热气体的状态从阶式热交换器340流出。
流入到阶式热交换器的空调用制冷剂的冷凝温度为45～55℃，空调用制冷剂与二氧化碳制冷剂的温度差一般为10K，但是在该情况下，二氧化碳成为35～45℃，成为超临界状态。
流入到供热水用压缩机310的二氧化碳制冷剂如果为超临界状态则会使压缩机内的冷冻机油的粘度显著降低，作为润滑油的效果降低，有可能发生滑动部的热粘等的不良。
因此，二氧化碳制冷剂的蒸发温度为了制冷循环的效率高且供热水用压缩机310的可靠性变高，相对于临界温度31.1℃低11K的20℃即可。
因此，以压力12.4MPa、温度10℃的状态从供热水用热交换器320出来的二氧化碳制冷剂，用供热水用制冷剂流量调节阀330进行等焓膨胀，以成为与蒸发温度20℃相当的压力5.7MPa流入到阶式热交换器340，此时的二氧化碳制冷剂的状态为过冷却状态。
在蒸发过程中，干燥度为0.8以上的气液二相状态的制冷剂一般成为环状流进行流动，但是，在以过冷却状态流入到阶式热交换器340，成为过热气体流出的情况下，环状流所占的比例为20％以下。
另一方面，在入水温度为60℃、出热水温度为90℃时，如上所述，在供热水用热交换器320的二氧化碳制冷剂的出口侧，二氧化碳制冷剂与入水温度的温度差一般为5K，所以供热水用热交换器320出口的二氧化碳制冷剂的温度为65℃。
另一方面，供热水用热交换器320的二氧化碳制冷剂的入口侧的制冷剂温度与供热水用压缩机310的排出制冷剂温度相同，为110℃。在供热水用热交换器320中，水和二氧化碳制冷剂的窄点温度一般为5K，但是入水温度为60℃，出热水温度为90℃，二氧化碳入口侧的制冷剂温度为110℃，出口侧的制冷剂温度为65℃，所以水和二氧化碳制冷剂的窄点温度为5K的供热水用循环10中的高压压力为14.2MPa。
接着，以压力14.2MPa、温度65℃的状态从供热水用热交换器320出来的二氧化碳制冷剂，用供热水用制冷剂流量调节阀330进行等焓膨胀而流入到阶式热交换器340。在阶式热交换器340中，二氧化碳制冷剂从空调用制冷剂进行吸热、蒸发，以过热气体的状态从阶式热交换器340流出。如上所述，二氧化碳制冷剂的蒸发温度为20℃即可，所以以压力14.2MPa、温度65℃的状态从供热水用热交换器320出来的二氧化碳制冷剂，用供热水用制冷剂流量调节阀330进行等焓膨胀，以与蒸发温度为20℃相当的压力5.7MPa流入到阶式热交换器340，此时的二氧化碳制冷剂的状态为干燥度为0.8。
另外，在阶式热交换器340中，二氧化碳制冷剂从空调用制冷剂吸热、蒸发，成为过热气体而从阶式热交换器340流出。从阶式热交换器340流出的过热气体被吸入到供热水用压缩机310，经由等熵压缩过程成为高温高压的过热气体被排出。如上所述，从供热水用压缩机310排出的高温高压的过热气体为压力14.3MPa、温度110℃，所以被吸入到供热水用压缩机310的制冷剂为压力5.7MPa、温度40℃。
即，阶式热交换器340中，二氧化碳制冷剂以压力5.7MPa、温度20℃、干燥度0.8的气液二相状态流入，从空调用制冷剂进行吸热而蒸发，以压力5.7MPa、温度40℃的过热气体状态流出。
因此，入水温度为60℃、出热水温度为90℃时的阶式热交换器340中的二氧化碳制冷剂的流动方式，环状流占大半。
在此，环状流中的气液二相的制冷剂的流动，热容量大的液相制冷剂紧贴集中于管壁流动。在本实施方式中，将流过阶式热交换器340的二氧化碳制冷剂的流路配置于内管410，所以以干燥度0.8的气液二相状态流入的二氧化碳制冷剂形成环状流，热容量大的液相制冷剂紧贴集中在作为传热面的内管410的内表面。因此，能够从在阶式热交换器340的外管420中流动的空调用制冷剂有效地吸热。
另外，入水温度为60℃、出热水温度为90℃时，供热水用压缩机310的吸込制冷剂的状态如上所述为压力5.7MPa、温度35℃，所以密度为146kg/m3。
另外，供热水用热交换器320的入口制冷剂的状态为压力14.2MPa、温度110℃，所以比焓为488kJ/kg。另外，供热水用热交换器320的出口制冷剂的状态为压力14.2MPa、温度65℃，所以比焓为373kJ/kg。
因此，供热水用压缩机310的吸込制冷剂的单位体积的加热能力，通过对供热水用热交换器320的入口和出口的制冷剂的比焓的差115kJ/kg乘以供热水用压缩机310的吸込制冷剂的密度146kg/m3，为16790kJ/m3。
在入水温度5℃、出热水温度90℃时，同样求取供热水用压缩机310的吸込制冷剂的单位体积的加热能力，为36170kJ/m3。
因此，在入水温度上升至60℃的烧热结束中，使供热水用压缩机310频率相同地运转的情况的加热能力，与入水温度为5℃时相比为46％。
另外，阶式热交换器340的入口制冷剂的状态为压力5.7MPa、温度65℃，从供热水用热交换器320流出的制冷剂用供热水用制冷剂流量调节阀330进行等焓膨胀而流入到阶式热交换器340，所以比焓为373kJ/kg。另外，阶式热交换器340的出口制冷剂的状态为压力5.7MPa、温度35℃，所以比焓为448kJ/kg。
因此，供热水用压缩机310的吸込制冷剂的单位体积的阶式热交换器340中蒸发的制冷剂的热交换量，通过对阶式热交换器340的入口和出口的制冷剂的比焓的差75kJ/kg乘以供热水用压缩机310的吸込制冷剂的密度146kg/m3求出，为10950kJ/m3。
在入水温度为5℃、出热水温度为90℃时，同样求取供热水用压缩机310的吸込制冷剂的单位体积的阶式热交换器340中蒸发的制冷剂的热交换量时，为32500kJ/m3。
因此，在入水温度上升至60℃的烧热结束中，是供热水用压缩机310的频率相同地运转的情况的阶式热交换器340中蒸发的制冷剂的热交换量，与入水温度为5℃时相比为34％。
在阶式热交换器340的外管中流动的空调用制冷剂，在入水温度为5℃、出热水温度为90℃时，在阶式热交换器340中，以过热气体状态流入，向二氧化碳制冷剂散热而冷凝，成为过冷却状态而流出。
但是，在入水温度60℃、出热水温度90℃时，二氧化碳制冷剂在阶式热交换器340中蒸发的制冷剂的热量，与入水温度5℃、出热水温度90℃时相比，降低至34％，所以以干燥度0.8的气液二相状态从阶式热交换器340流出。因此，在入水温度60℃中，阶式热交换器340中流动的空调用制冷剂中的过热气体状态占大半(60～70％)。
但是，在冷冻机油和制冷剂的混合流体中，以过热气体状态在管内流动的情况下，冷冻机油附着在管内表面而形成油膜。油膜成为热阻，妨碍制冷剂的热传递。
本实施方式中，将阶式热交换器340中流动的空调用制冷剂的流路配置于外管420，所以以过热气体流入的空调用制冷剂和冷冻机油的混合流体中，成为热阻的油膜紧贴集中在外管420的内表面，作为热介质的过热气体制冷剂与作为传热面的内管410的外表面接触。因此，能够向在阶式热交换器340的内管410中流动的二氧化碳制冷剂高效地散热。
接着，对将阶式热交换器340的内管410和供热水用制冷剂配管连接的分支部中的冷冻机油的流动进行说明。
在阶式热交换器340中与空调用制冷剂进行热交换的供热水用制冷剂的蒸发温度，受到空调用制冷剂的冷凝温度的影响，例如，在空调负载变大而第1回路501中流动的空调用制冷剂的冷凝温度降低的情况下，在阶式热交换器340内与空调用制冷剂进行热交换的供热水用制冷剂的蒸发温度降低。
当供热水用制冷剂的蒸发温度降低时，在阶式热交换器340中流动的第1制冷循环中封入的冷冻机油的粘度变高。冷冻机油的粘度变高时会在配管的弯曲部滞留，阻碍供热水用制冷剂的流动等，产生压力损失。
在本实施方式中，将阶式热交换器340的外管420和空调用制冷剂配管连接成与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的空调用制冷剂的流动方向大致垂直的方向，且将阶式热交换器340的内管410和供热水用制冷剂配管连接成与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的供热水用制冷剂的流动方向大致平行的方向，所以能够抑制在阶式热交换器340的内管410和供热水用制冷剂配管连接的分支部滞留冷冻机油，能够抑制阶式热交换器340内的供热水用制冷剂的压力损失。
接着，参照图1的制冷循环图对室外单元100、室内机200、热生成单元300的动作进行说明。
在供冷单独运转时，在室外单元100中，将室外气体管开闭阀121设定成打开，将室外吸入管开闭阀122设定成关闭，在室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成关闭，将室内吸入管开闭阀222设定成打开，在热生成单元300中，将热生成单元制冷剂流量调节阀350设定成全闭。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂经由室外气体管开闭阀121进入室外热交换器115，被室外单元100周围的空气冷却而成为液态。液态的空调用制冷剂经由全开状态的室外制冷剂流量调节阀120流入到液体管170，到达室内机200。
到达室内机200的空调用制冷剂被室内制冷剂流量调节阀220减压而成为低温低压的气液二相状态后，流入到室内热交换器215，从室内空气夺取热进行供冷。在该过程中，空调用制冷剂蒸发，经由室内吸入管开闭阀222进入吸入管160，返回室外单元100。返回到室外单元100的空调用制冷剂经由蓄存器111，返回空调用压缩机110。
在供暖单独运转时，在室外单元100中，将室外气体管开闭阀121设定成关闭，将室外吸入管开闭阀122设定成打开，在室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成打开，将室内吸入管开闭阀222设定成关闭，在热生成单元300中，将热生成单元制冷剂流量调节阀350设定成全闭。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达室内机200。到达室内机200的空调用制冷剂经由室内气体管开闭阀221流入到室内热交换器215，向室内空气散热进行供暖。在该过程中，空调用制冷剂冷凝而液化，经由全开状态的室内制冷剂流量调节阀220流入到液体管170，返回室外单元100。
返回室外单元100的空调用制冷剂被室外制冷剂流量调节阀120减压而成为低温低压的气液二相状态后，进入室外热交换器115，被室外单元100周围的空气加热而蒸发。蒸发气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122、蓄存器111返回空调用压缩机110。
在供热水单独运转时，在室外单元100中，将室外气体管开闭阀121设定为关闭，将室外吸入管开闭阀122设定为打开，在室内机200中，将室内气体管开闭阀221和室内吸入管开闭阀222都设定为关闭，在热生成单元300中，打开热生成单元制冷剂流量调节阀350。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达热生成单元300。另一方面，在热生成单元300内，供热水用压缩机310工作，供热水用制冷剂以供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330、阶式热交换器340的顺序进行循环。
到达热生成单元300的空调用制冷剂在阶式热交换器340中加热供热水用制冷剂，自身被冷却而液化后，经由热生成单元制冷剂流量调节阀350流入到液体管170，返回室外单元100。
返回室外单元100的空调用制冷剂被室外制冷剂流量调节阀120减压而成为低温低压的气液二相状态后，进入室外热交换器115，被室外单元100周围的空气加热而蒸发。蒸发气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122、蓄存器111返回空调用压缩机110。
另一方面，在阶式热交换器340中被空调用制冷剂加热后的供热水用制冷剂气化，返回供热水用压缩机310。由供热水用压缩机310压缩成高温高压的供热水用制冷剂进入供热水用热交换器320，将热介质加热至70～90℃。在该过程中，供热水用制冷剂被冷却而液化，在由供热水用制冷剂流量调节阀330减压后，再次返回阶式热交换器340。
在供冷和供暖的同时运转时中，在供冷负载和供暖负载大致相等的情况下，在室外单元100中，室外气体管开闭阀121和室外吸入管开闭阀122均设定成关闭。
在进行供冷的室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成关闭，将室内吸入管开闭阀222设定成打开，在进行供暖的室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成打开，将室内吸入管开闭阀222设定成关闭。另外，在热生成单元300中，将热生成单元制冷剂流量调节阀350设定成全闭。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达进行供暖的室内机200。到达进行供暖的室内机200的空调用制冷剂经由室内气体管开闭阀221，流入到室内热交换器215，向室内空气散热进行供暖。在该过程中，空调用制冷剂冷凝而液化，经由全开状态的室内制冷剂流量调节阀220流入到液体管170。
流入到液体管170的液态的空调用制冷剂到达进行供冷的室内机200。到达进行供冷的室内机200的空调用制冷剂被室内制冷剂流量调节阀220减压而成为低温低压的气液二相状态后，流入到室内热交换器215，从室内空气夺取热进行供冷。在该过程中，空调用制冷剂蒸发，经由室内吸入管开闭阀222进入吸入管160，返回室外单元100。返回到室外单元100的空调用制冷剂经由蓄存器111，返回空调用压缩机110。
此外，在供冷负载比供暖负载大的情况下，从进行供暖的室内机200供给到进行供冷的室内机200的液体制冷剂不足，所以其一部分在室外单元100的室外热交换器115生成。
即，在使室外吸入管开闭阀122保持关闭的状态下打开室外气体管开闭阀121，将空调用压缩机110排出的制冷剂的一部分供给到室外热交换器115进行液化，经由室外制冷剂流量调节阀120和液体管170，供给到进行供冷的室内机200。
反之，在供暖负载比供冷负载大的情况下，无法使从进行供暖的室内机200供给的液体制冷剂在进行供冷的室内机200中全部蒸发，所以使液体制冷剂的一部分在室外单元100的室外热交换器115蒸发。
即，保持关闭室外气体管开闭阀121的状态打开室外吸入管开闭阀122，使从进行供暖的室内机200流出的液体制冷剂经由液体管170返回室外单元100。返回到室外单元100的液体制冷剂在由室外制冷剂流量调节阀120减压后，在室外热交换器115中蒸发。气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122返回蓄存器111、空调用压缩机110。
在供冷和供热水的同时运转时中，在供冷负载和供热水负载大致相等的情况下，在室外单元100中，室外气体管开闭阀121和室外吸入管开闭阀122均设定成关闭。
在进行供冷的室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成关闭，将室内吸入管开闭阀222设定成打开，在热生成单元300中，打开热生成单元制冷剂流量调节阀350。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达热生成单元300。另一方面，在热生成单元300内，供热水用压缩机310工作，供热水用制冷剂以供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330、阶式热交换器340的顺序进行循环。
到达热生成单元300的空调用制冷剂在阶式热交换器340中加热供热水用制冷剂，自身被冷却而液化后，经由热生成单元制冷剂流量调节阀350流入到液体管170。
流入到液体管170的液态的空调用制冷剂到达进行供冷的室内机200。到达进行供冷的室内机200的空调用制冷剂被室内制冷剂流量调节阀220减压而成为低温低压的气液二相状态后，流入到室内热交换器215，从室内空气夺取热进行供冷。
在该过程中，空调用制冷剂蒸发，经由室内吸入管开闭阀222进入吸入管160，返回室外单元100。返回到室外单元100的空调用制冷剂经由蓄存器111，返回空调用压缩机110。
另一方面，在阶式热交换器340中被空调用制冷剂加热后的供热水用制冷剂气化，返回供热水用压缩机310。由供热水用压缩机310压缩成高温高压的供热水用制冷剂进入供热水用热交换器320，将热介质加热至70～90℃。
在该过程中，供热水用制冷剂被冷却而液化，在由供热水用制冷剂流量调节阀330减压后，再次返回阶式热交换器340。
此外，在供冷负载比供热水负载大的情况下，从热生成单元300供给到进行供冷的室内机200的液体制冷剂不足，所以其一部分在室外单元100的室外热交换器115中生成。
即，保持关闭室外吸入管开闭阀122的状态将室外气体管开闭阀121打开，将空调用压缩机110排出的制冷剂的一部分供给到室外热交换器115进行液化，经由室外制冷剂流量调节阀120和液体管170供给到进行供冷的室内机200。
另一方面，在供热水负载比供冷负载大的情况下，无法使从热生成单元300供给的液体制冷剂在进行供冷的室内机200中全部蒸发，所以使液体制冷剂的一部分在室外单元100的室外热交换器115中蒸发。
即，保持关闭室外气体管开闭阀121的状态将室外吸入管开闭阀122打开，使从进行供暖的室内机200流出的液体制冷剂的一部分经由液体管170返回室外单元100。
返回到室外单元100的液体制冷剂在由室外制冷剂流量调节阀120减压后，在室外热交换器115中蒸发。气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122返回蓄存器111、空调用压缩机110。
在供暖和供热水的同时运转时，在室外单元100中，将室外气体管开闭阀121设定为关闭，将室外吸入管开闭阀122设定为打开，在室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定为打开，将室内吸入管开闭阀222设定为关闭，在热生成单元300中，打开热生成单元制冷剂流量调节阀350。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达室内机200和热生成单元300。到达室内机200的空调用制冷剂经由室内气体管开闭阀221流入到室内热交换器215，向室内空气散热进行供暖。在该过程中，空调用制冷剂冷凝而液化，经由全开状态的室内制冷剂流量调节阀220流入到液体管170。
到达热生成单元300的空调用制冷剂在阶式热交换器340中加热供热水用制冷剂，自身被冷却而液化后，经由热生成单元制冷剂流量调节阀350流入到液体管170。
该液体制冷剂与从进行供暖的室内机200流出的液体制冷剂合流，返回室外单元100。返回到室外单元的液体制冷剂在由室外制冷剂流量调节阀120减压后，在室外热交换器115中蒸发。气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122返回蓄存器111、空调用压缩机110。
另一方面，在阶式热交换器340中被空调用制冷剂加热后的供热水用制冷剂气化，返回供热水用压缩机310。由供热水用压缩机310压缩成高温高压的供热水用制冷剂进入供热水用热交换器320，将热介质加热至70～90℃。
在该过程中，供热水用制冷剂被冷却而液化，在由供热水用制冷剂流量调节阀330减压后，再次返回阶式热交换器340。
在供冷、供暖和供热水的同时运转时，在供冷负载与供暖负载和供热水负载之和大致相等的情况下，在室外单元100中，室外气体管开闭阀121和室外吸入管开闭阀122均设定为关闭。
在进行供冷的室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成关闭，将室内吸入管开闭阀222设定成打开，在进行供暖的室内机200中，将室内气体管开闭阀221设定成打开，将室内吸入管开闭阀222设定成关闭。另外，在热生成单元300中，打开热生成单元制冷剂流量调节阀350。
由空调用压缩机110压缩后的高温高压的空调用制冷剂流入到气体管150，到达进行供暖的室内机200和热生成单元300。另一方面，在热生成单元300内，供热水用压缩机310工作，供热水用制冷剂以供热水用压缩机310、供热水用热交换器320、供热水用制冷剂流量调节阀330、阶式热交换器340的顺序进行循环。
到达进行供暖的室内机200的空调用制冷剂经由室内气体管开闭阀221，流入到室内热交换器215，向室内空气散热进行供暖。在该过程中，空调用制冷剂冷凝而液化，经由全开状态的室内制冷剂流量调节阀220流入到液体管170。
到达热生成单元300的空调用制冷剂在阶式热交换器340中加热供热水用制冷剂，自身被冷却而液化后，经由热生成单元制冷剂流量调节阀350流入到液体管170。
从进行供暖的室内机200和热生成单元300流入到液体管170的液化后的空调用制冷剂合流，到达进行供冷的室内机200。
到达进行供冷的室内机200的空调用制冷剂被室内制冷剂流量调节阀220减压而成为低温低压的气液二相状态后，流入到室内热交换器215，从室内空气夺取热进行供冷。在该过程中，空调用制冷剂蒸发，经由室内吸入管开闭阀222进入吸入管160，返回室外单元100。
返回到室外单元100的空调用制冷剂经由蓄存器111，返回空调用压缩机110。
另一方面，在阶式热交换器340中被空调用制冷剂加热后的供热水用制冷剂气化，返回供热水用压缩机310。由供热水用压缩机310压缩成高温高压的供热水用制冷剂进入供热水用热交换器320，将热介质加热至70～90℃。
在该过程中，供热水用制冷剂被冷却而液化，在由供热水用制冷剂流量调节阀330减压后，再次返回阶式热交换器340。
此外，在供冷负载比供暖负载和供热水负载之和大的情况下，从进行供暖的室内机200和热生成单元300供给到进行供冷的室内机200的液体制冷剂不足，所以其一部分在室外单元100的室外热交换器115中生成。
即，在使室外吸入管开闭阀122保持关闭的状态下打开室外气体管开闭阀121，将空调用压缩机110排出的制冷剂的一部分供给到室外热交换器115进行液化，经由室外制冷剂流量调节阀120和液体管170，供给到进行供冷的室内机200。
另一方面，在供暖负载和供热水负载之和比供冷负载大的情况下，无法使从进行供暖的室内机200和热生成单元300供给的液体制冷剂在进行供冷的室内机200中全部蒸发，所以使液体制冷剂的一部分在室外单元100的室外热交换器115中蒸发。
即，在使室外气体管开闭阀121保持关闭的状态下打开室外吸入管开闭阀122，使从进行供暖的室内机200和热生成单元300流出的液体制冷剂的一部分经由液体管170返回室外单元100。
返回到室外单元100的液体制冷剂在由室外制冷剂流量调节阀120减压后，在室外热交换器115中蒸发。气化后的空调用制冷剂经由室外吸入管开闭阀122返回蓄存器111、空调用压缩机110。
接着，参照图2和图3对热生成单元300中的热介质的动作进行说明。
在供热水单独运转时、供冷和供热水的同时运转时、供暖和供热水的同时运转时、供冷供暖和供热水的同时运转时，供热水用压缩机310和热介质泵360工作。
在热介质泵360工作中，热介质从上水道等热生成单元300外流入到热生成单元300内，通过热介质配管380a进入热介质泵360。
流入到热介质泵360的流热介质从排出口流入到热介质配管380b，进入供热水用热交换器320。热介质在作为双重管式热交换器的供热水用热交换器320中与供热水用压缩机310排出的高温的供热水用制冷剂进行热交换，在被加热至70～90℃后，经由热介质配管380c被送出至热生成单元300外。
此外，在空调供热水系统中，在贮热水罐蓄积热水时，将贮热水罐的下部的温度比较低的水供给到热生成单元300，但是当贮热水罐内的热水存积时，成为供给到热生成单元300的水的温度徐徐地上升的、所谓烧热结束运转。
根据以上的叙述可知，在本实施方式中，作为阶式热交换器340使用由外管420和内管410构成的双重管式热交换器，使供热水用制冷剂在内管410中流通，在入水温度变高的所谓烧热结束运转中，高级侧制冷剂的流动方式以环状流为主导时，作为吸热源的液相制冷剂也紧贴集中在内管内表面，且在烧热结束运转中作为低级侧制冷剂的状态以过热气体状态为主导时，成为热阻的油膜也紧贴集中在外管420的内表面，作为热介质的过热气体制冷剂容易与作为传热面的内管410的外表面接触。
由此，在烧热结束运转中供给到热生成单元300的入水温度变高时，在阶式热交换器340中在高级侧制冷剂与低级侧制冷剂之间也高效地进行热交换，能够提高供热水系统的运转效率。
另外，在空调负载变大而第1回路501流动的空调用制冷剂的冷凝温度降低的情况下，也能够防止成为第1制冷循环500的效率降低的主要原因的阶式热交换器340的内管410和供热水用制冷剂配管连接的分支部中的冷冻机油滞留，能够抑制供热水用制冷剂的压力损失，所以能够提高第1制冷循环500的效率。
另外，在本实施方式中，阶式热交换器340的内管410和外管420各自在与供热水用制冷剂配管和空调用制冷剂配管连接的分支部中，将外管420和空调用制冷剂配管连接在与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的空调用制冷剂的流动方向大致垂直的方向上，将内管410和供热水用制冷剂配管连接在与在阶式热交换器340内的分支部附近流动的供热水用制冷剂的流动方向大致平行的方向上，所以在空调负载变大而第1回路501流动的空调用制冷剂的冷凝温度降低的情况下，也能够在成为第1制冷循环500的效率降低的主要原因的在阶式热交换器340的内管410和供热水用制冷剂配管连接的分支部抑制供热水用制冷剂的压力损失，能够提高第1制冷循环500的效率。
产业上的利用可能性
本发明在能够同时供给供冷、供暖、供热水所需要的温冷热的空调供热水系统中，能够适合用于提供在烧热结束入水温度变高时在阶式热交换器340中高级侧制冷剂和低级侧制冷剂的热传递率也不降低，运转效率高的供热水系统。

Claims (2)

1.一种空调供热水系统，其特征在于，包括：
将压缩供热水用制冷剂的供热水用压缩机、供热水用制冷剂和供热水用热介质进行热交换的供热水用热交换器、控制供热水用制冷剂的流量的供热水用制冷剂流量调节阀、以及供热水用制冷剂和空调用制冷剂进行热交换的阶式热交换器连接成环状而成的第1制冷循环；和
将第1回路和至少1个第2回路并联连接而成的热负载回路与对所述空调用制冷剂进行压缩的空调用压缩机和室外热交换器连接而成的第2制冷循环，其中，所述第1回路通过将所述阶式热交换器和对供给到所述阶式热交换器的所述空调用制冷剂的流量进行控制的热生成单元制冷剂流量调节阀串联连接而成，所述第2回路通过将所述空调用制冷剂和室内空气进行热交换的室内热交换器和对供给到室内热交换器的所述空调用制冷剂的流量进行控制的室内机制冷剂流量调节阀串联连接而成，
作为所述阶式热交换器使用由外管和内管构成的双重管式热交换器，使供热水用制冷剂在所述内管中流通。
2.如权利要求1所述的空调供热水系统，其特征在于：
在所述阶式热交换器的所述内管和所述外管分别与供热水用制冷剂配管和空调用制冷剂配管连接的分支部中，所述外管和空调用制冷剂配管连接在与在所述阶式热交换器内的所述分支部附近流动的空调用制冷剂的流动方向大致垂直的方向上，所述内管和供热水用制冷剂配管连接在与在所述阶式热交换器内的所述分支部附近流动的供热水用制冷剂的流动方向大致平行的方向上。
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