CN1942718A - 空调系统 - Google Patents

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Abstract

在可进行室内取暖的空调系统中，可防止为了进行室内换气而向室内供给的换气用空气引起室内湿度降低。空调系统(101)包括热源单元(102)、将室外空气作为换气用空气向室内供给的供气装置(103)、进行换气用空气的加湿的供水式加湿装置(182)、载热体回路(104)、以及供水加热用热交换装置(191)。热源单元(102)在载热体—制冷剂热交换器(122)中对用于室内取暖的载热体进行加热。载热体回路(104)具有：将在载热体—制冷剂热交换器(122)中被加热的载热体的热量向室内放出的一个以上的室内取暖装置(141、142、143)，使载热体在室内取暖装置(141、142、143)与载热体—制冷剂热交换器(122)之间进行循环。供水加热用热交换装置(191)利用热源单元(102)产生的热量对加湿装置(182)所使用的水进行加热。

Description

空调系统
技术领域
本发明涉及一种空调系统，尤其是涉及可进行室内取暖的空调系统。
背景技术
一直以来，作为可进行室内取暖的空调系统，有在具有蒸气压缩式制冷剂回路的热源单元上连接放热器、风扇对流式取暖器等室内取暖装置而构成的系统(例如参照专利文献1、2及3)。这种空调系统通过对室内的地面和室内空气进行加热来实现室内的取暖。
另外，作为这种空调系统的热源单元有时使用具有以二氧化碳为制冷剂的制冷剂回路的单元。在这种以二氧化碳为制冷剂的热源单元中，由于可提高压缩机排出侧的制冷剂温度，因此，例如在空调系统构成为将在热源单元的利用侧热交换器中被加热的载热体的热量通过室内取暖装置向室内放出的场合等，能提高室内取暖装置中可用于室内取暖的温度水平。由此，可实现舒适的室内取暖。
专利文献1：日本专利特开2003-50050号公报
专利文献2：日本专利特开2003-172523号公报
专利文献3：日本专利特开2003-50035号公报
发明公开
在利用上述空调系统对高气密性住宅内的空气进行调节时，为了维持室内空气环境(以下称为IAQ)，需要进行室内的必要最低限度的换气。但是，在冬季等室外空气处于低温的场合(以下称为外气温度低时)，温度比室内空气温度低的室外空气作为换气用空气向室内供给，因此，产生室内换气所引起的取暖负荷(以下称为换气取暖负荷)。该换气取暖负荷在换气用空气向室内供给而与室内空气混合后，由室内取暖装置进行处理，因此，成为使室内居住者感到因供给低温的换气用空气而引起的不适感(以下称为冷风)的主要原因。尤其是近年来，在高气密性的基础上还附加了高隔热性的高气密及高隔热性住宅逐渐增加，在这种高气密及高隔热性住宅中，虽然因隔热性能提高而可减少取暖负荷的总量，但却不能使维持IAQ所需的换气取暖负荷减少，因此，换气取暖负荷在空调系统处理的取暖负荷总量中占据的比例相对变大。
并且，在冬季等室外空气处于低温的场合(以下称为外气温度低时)，绝对湿度比室内空气的绝对湿度低的室外空气作为换气用空气向室内供给，因此，如上所述，若要确保维持IAQ所需的换气量，则会导致室内的湿度下降，存在室内变得干燥的问题。
另外，在使用上述以二氧化碳为制冷剂的热源单元时，虽然能提高室内取暖装置中可利用的温度水平，但会使利用侧热交换器的出入口处的温差变小，结果是，热源单元的性能系数(以下称为COP)降低。因此，在使用以二氧化碳为制冷剂的热源单元的、可进行室内取暖的空调系统中，期望提高COP。
本发明所要解决的技术问题是在可进行室内取暖的空调系统中防止为了进行室内换气而向室内供给的换气用空气引起室内湿度降低。
第一发明的空调系统，可进行室内取暖，包括热源单元、供气装置、加湿装置、载热体回路、供水加热用热交换装置。热源单元具有包含压缩机、热源侧热交换器、膨胀机构、利用侧热交换器的蒸气压缩式制冷剂回路，在利用侧热交换器中可对用于室内取暖的载热体进行加热。供气装置将室外空气作为换气用空气向室内供给。加湿装置是进行换气用空气的加湿的供水式加湿装置。载热体回路具有将在利用侧热交换器中被加热的载热体的热量向室内放出的一个以上的室内取暖装置，使载热体在室内取暖装置与利用侧热交换器之间进行循环。供水加热用热交换装置利用热源单元产生的热量对加湿装置所使用的水进行加热。
在该空调系统中，由压缩机压缩后排出的高温高压的制冷剂在利用侧热交换器中对载热体进行加热。在该利用侧热交换器中被加热的载热体向一个以上的室内取暖装置输送，将载热体的热量向室内放出来进行室内的取暖，在室内取暖装置中进行了室内取暖以及用于对换气用空气加热后的载热体重新返回到利用侧热交换器中。另一方面，因在利用侧热交换器中对载热体进行加热而冷却的制冷剂由膨胀机构减压，并在热源侧热交换器中被加热而成为低压的制冷剂，然后重新吸入到压缩机中。另外，在供水加热用热交换装置中利用热源单元产生的热量对加湿装置所使用的水进行加热。并且，加热后的水用于在加湿装置中对通过供气装置向室内供给的换气用空气进行加湿。另外，所谓室内取暖装置例如是指放热器、风扇对流式取暖器、地面取暖装置等。这样，在该空调系统中，由于具有对供水式加湿装置所使用的水进行加热的供水加热用热交换装置，故在进行室内取暖时，可使用预先加热好的水高效地对换气用空气进行加湿，再将其向室内供给。因此，可防止为了进行室内的换气而向室内供给的换气用空气引起室内湿度降低，可提高室内的舒适性。
第二发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置连接在载热体回路中。载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体在室内取暖装置中使用后向供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，供水加热用热交换装置连接在载热体回路中，载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体在室内取暖装置中使用后向供水加热用热交换装置供给，因此，在室内取暖装置中，可利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量，在供水加热用热交换装置中，可利用在室内取暖装置中向室内放热而冷却后的载热体的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在供水加热用热交换装置中，可利用在室内取暖装置中向室内放热而冷却后的载热体对其进行加热。并且，用于在供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的载热体在对水进行加热而进一步冷却后，返回到利用侧热交换器中。这样，在该空调系统中，将在室内取暖装置中放热而冷却的载热体向供水加热用热交换装置供给，用于对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第三发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置连接在载热体回路中。载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体在向供水加热用热交换装置供给后，向室内取暖装置供给。
在该空调系统中，供水加热用热交换装置连接在载热体回路中，载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体在向供水加热用热交换装置供给后，向室内取暖装置供给，因此，在供水加热用热交换装置中，可利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量，在室内取暖装置中，可利用在供水加热用热交换装置中向水放热而冷却后的载热体的热量。在此，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，例如在作为加湿装置所使用的水使用比室内空气温度低的自来水等时，在供水加热用热交换装置中，利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量可加热到高温。并且，用于在供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的载热体在对水进行加热而冷却后，在室内取暖装置中使用，然后返回到利用侧热交换器中。这样，在该空调系统中，将在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体先向供水加热用热交换装置供给，用于对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第四发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置具有第一供水加热用热交换装置和第二供水加热用热交换装置。第一及第二供水加热用热交换装置连接在载热体回路中。载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置、室内取暖装置、第二供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，第一及第二供水加热用热交换装置连接在载热体回路中，载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置、室内取暖装置、第二供水加热用热交换装置供给，因此，在第一供水加热用热交换装置中，可利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量，在室内取暖装置中，可利用在第一供水加热用热交换装置中向室内放热而冷却后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置中，可利用在室内取暖装置中向室内放热而冷却后的载热体的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在第二供水加热用热交换装置中，可利用在室内取暖装置中向室内放热而冷却后的载热体对其进行加热。并且，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，在第一供水加热用热交换装置中，利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量可加热到高温。并且，用于在第一供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的载热体在对加湿装置所使用的水进行加热而冷却后，在室内取暖装置中使用而冷却，并在第二供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热而冷却，然后返回到利用侧热交换器中。这样，在该空调系统中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置，从而可利用在利用侧热交换器中被加热后的载热体的热量、以及在室内取暖装置中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第五发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向供水加热用热交换装置供给，因此，在室内取暖装置中，可利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量，在供水加热用热交换装置中，可利用在利用侧热交换器中对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在供水加热用热交换装置中，可利用在利用侧热交换器中对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂对其进行加热。并且，用于在供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的制冷剂在对水进行加热而进一步冷却后，向膨胀机构输送。这样，在该空调系统中，将在利用侧热交换器中对载热体进行加热而冷却后的制冷剂向供水加热用热交换装置供给，用于对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第六发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向供水加热用热交换装置供给，因此，在供水加热用热交换装置中，可利用在压缩机中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在室内取暖装置中，可利用受到在供水加热用热交换装置中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量。在此，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，例如在作为加湿装置所使用的水使用比室内空气温度低的自来水等时，在供水加热用热交换装置中，利用在压缩机中压缩后排出的制冷剂的热量可加热到高温。并且，用于在供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的制冷剂在对水进行加热而冷却后，在利用侧热交换器中对向室内取暖装置输送的载热体进行加热。这样，在该空调系统中，将在压缩机中压缩后排出的制冷剂向供水加热用热交换装置供给，用于对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第七发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置具有第一供水加热用热交换装置和第二供水加热用热交换装置。第一供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置供给。第二供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，第一供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置供给，第二供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置供给。换言之，与利用侧热交换器连接，使在压缩机中压缩后排出的制冷剂向第一供水加热用热交换装置供给，在对加湿装置所使用的水进行加热后，在利用侧热交换器中对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却，然后向第二供水加热用热交换装置供给。因此，在第一供水加热用热交换装置中，可利用在压缩机中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在室内取暖装置中，可利用受到在第一供水加热用热交换装置中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置中，可利用对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在第二供水加热用热交换装置中，可利用对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂对其进行加热。并且，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，在第一供水加热用热交换装置中，利用在压缩机中压缩后排出的高温制冷剂的热量可加热到高温。并且，用于在第一供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的制冷剂在对加湿装置所使用的水进行加热而冷却后，对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却，并在第二供水加热用热交换装置中用于对加湿装置所使用的水进行加热而冷却，然后向膨胀机构输送。这样，在该空调系统中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置，从而可利用在压缩机中压缩后排出的制冷剂的热量、以及在室内取暖装置中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第八发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置具有第一供水加热用热交换装置和第二供水加热用热交换装置。第一供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置供给。第二供水加热用热交换装置连接在载热体回路中。载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向室内取暖装置、第二供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，第一供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从压缩机向利用侧热交换器输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置供给，第二供水加热用热交换装置连接在载热体回路中，载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向室内取暖装置、第二供水加热用热交换装置供给，因此，在第一供水加热用热交换装置中，可利用在压缩机中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在室内取暖装置中，可利用受到在第一供水加热用热交换装置中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置中，可利用在室内取暖装置中使用后的载热体的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在第二供水加热用热交换装置中，可利用对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂对其进行加热。并且，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，在第一供水加热用热交换装置中，利用在压缩机中压缩后排出的高温制冷剂的热量可加热到高温。并且，用于在第一供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的制冷剂在对加湿装置所使用的水进行加热而冷却后，对向室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却，并在第二供水加热用热交换装置中用于对加湿装置所使用的水进行加热而冷却，然后向膨胀机构输送。这样，在该空调系统中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置，从而可利用在压缩机中压缩后排出的制冷剂的热量、以及在室内取暖装置中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第九发明的空调系统，在第一发明的空调系统中，供水加热用热交换装置具有第一供水加热用热交换装置和第二供水加热用热交换装置。第一供水加热用热交换装置连接在载热体回路中。载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置、室内取暖装置供给。第二供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置供给。
在该空调系统中，第一供水加热用热交换装置连接在载热体回路中，载热体回路与利用侧热交换器连接，使在利用侧热交换器中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置、室内取暖装置供给，第二供水加热用热交换装置连接在制冷剂回路中，使从利用侧热交换器向膨胀机构输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置供给，因此，在第一供水加热用热交换装置中，可利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量，在室内取暖装置中，可利用在第一供水加热用热交换装置中向室内放热而冷却后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置中，可利用对向第一供水加热用热交换装置及室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。在此，在作为加湿装置所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在第二供水加热用热交换装置中，可利用对向第一供水加热用热交换装置及室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂对其进行加热。并且，为了高效地在加湿装置中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，在第一供水加热用热交换装置中，利用在利用侧热交换器中被加热后的高温载热体的热量可加热到高温。并且，用于在第一供水加热用热交换装置中对加湿装置所使用的水进行加热的载热体在对加湿装置所使用的水进行加热而冷却后，在室内取暖装置中使用，对向第一供水加热用热交换装置及室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂在第二供水加热用热交换装置中用于对加湿装置所使用的水进行加热而冷却，然后返回到利用侧热交换器中。这样，在该空调系统中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置，从而可利用在利用侧热交换器中被加热后的载热体的热量、以及在利用侧热交换器中对向第一供水加热用热交换装置及室内取暖装置输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量对加湿装置所使用的水进行加热，因此，可加大利用侧热交换器的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
第十发明的空调系统，在第一发明至第九发明中任一项的空调系统中，加湿装置具有使水蒸气透过的透湿膜，使由供水加热用热交换装置加热后的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿。
在该空调系统中，包括使用了透湿膜的加湿装置，因此，将由供水加热用热交换装置加热后的水向透湿膜供给，使该水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿。
第十一发明的空调系统，在第一发明至第九发明中任一项的空调系统中，在载热体回路内流动的载热体是水。加湿装置连接在载热体回路中，具有使水蒸气透过的透湿膜，使作为在载热体回路内循环的载热体的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加热及加湿。
在该空调系统中，使用了透湿膜的加湿装置使作为在载热体回路内循环的载热体的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加热及加湿，加湿装置具有供水加热用热交换装置的功能。由此，例如可使向加湿装置供水用的供水配管简单化等，可简单地构成空调系统。
第十二发明的空调系统，在第十一发明的空调系统中，载热体回路由使载热体在加湿装置与利用侧热交换器之间循环的第一分割载热体回路、以及使载热体在室内取暖装置与利用侧热交换器之间循环的第二分割载热体回路构成。
在该空调系统中，由于连接有加湿装置的第一分割载热体回路与连接有室内取暖装置的第二分割载热体回路是不同的系统，故可使第二分割载热体回路形成为密闭的循环回路。
第十三发明的空调系统，在第一发明至第十二发明中任一项的空调系统中，在制冷剂回路内流动的制冷剂是二氧化碳。
在该空调系统中，作为在热源单元的蒸气压缩式制冷剂回路内流动的制冷剂使用二氧化碳，因此，可提高压缩机排出侧的制冷剂温度，可提高能在室内取暖装置中利用的温度水平。由此，可实现舒适的室内取暖。
附图说明
图1是本发明一实施例的空调系统的概略构成图。
图2是表示空调系统的动作的温熵图。
图3是表示空调系统的动作的压焓图。
图4是表示本发明一实施例的空调系统的动作的空气线图。
图5是比较例的空调系统的概略构成图。
图6是表示比较例的空调系统的动作的空气线图。
图7是本发明变形例1的空调系统的概略构成图。
图8是本发明变形例1的空调系统的概略构成图。
图9是本发明变形例2的空调系统的概略构成图。
图10是本发明变形例2的空调系统的概略构成图。
图11是本发明变形例2的空调系统的概略构成图。
图12是本发明变形例3的空调系统的概略构成图。
图13是本发明变形例3的空调系统的概略构成图。
图14是本发明变形例4的空调系统的概略构成图。
图15是本发明变形例5的空调系统的概略构成图。
图16是本发明变形例6的空调系统的概略构成图。
图17是本发明变形例6的空调系统的概略构成图。
符号说明
101空调系统
102热源单元
103供气装置
104载热体回路
104a、104b分割载热体回路
120制冷剂回路
121压缩机
122载热体-制冷剂热交换器(利用侧热交换器)
123膨胀机构
124热源侧热交换器
141放热器(室内取暖装置)
142风扇对流式取暖器(室内取暖装置)
143地面取暖装置(室内取暖装置)
182、183、184、185加湿装置
183a、184a、185a  透湿膜单元(透湿膜)
191、192、193供水加热用热交换装置
具体实施方式
下面参照附图对本发明的空调系统的实施例进行说明。
(1)空调系统的构成
图1是本发明一实施例的空调系统101的概略构成图。空调系统101是可通过进行蒸气压缩式制冷循环运转来进行室内取暖的系统。
空调系统101主要包括热源单元102、供气装置103、载热体回路104、加湿装置182。
<热源单元>
热源单元102例如设置在室外，主要具有蒸气压缩式制冷剂回路120，该制冷剂回路120包括压缩机121、作为利用侧热交换器的载热体-制冷剂热交换器122、膨胀机构123、热源侧热交换器124，在载热体-制冷剂热交换器122中可对用于建筑物U的室内取暖的载热体进行加热。
压缩机121是由电动机等驱动机构驱动旋转、对低压制冷剂进行压缩并将其作为高温高压的制冷剂排出的压缩机。
膨胀机构123是对从载热体-制冷剂热交换器122流出的制冷剂进行减压的电动膨胀阀。
热源侧热交换器124是使由膨胀机构123减压后的制冷剂与作为热源的水或室外空气进行热交换而蒸发的热交换器。
载热体-制冷剂热交换器122是使由压缩机121压缩后排出的高温高压制冷剂与在载热体回路104内循环的载热体进行热交换从而对载热体进行加热的热交换器。另外，在本实施例中，载热体-制冷剂热交换器122以使载热体和制冷剂形成对流的形态形成供载热体及制冷剂流动的流路。
在此，作为热源单元102的制冷剂回路120的工作制冷剂可以使用HCFC制冷剂、HFC制冷剂、HC制冷剂或二氧化碳，但在本实施例中，使用临界温度低的二氧化碳，可实现压缩机121排出侧的制冷剂压力在制冷剂的临界压力以上的超临界制冷循环。在作为制冷剂使用二氧化碳的超临界制冷循环中，由于压缩机121排出侧的制冷剂压力上升，从而可提高压缩机121排出侧的制冷剂温度、即载热体-制冷剂热交换器122的制冷剂入口处的制冷剂温度。另外，流入载热体-制冷剂热交换器122的制冷剂由压缩机121压缩到临界压力以上，故在载热体-制冷剂热交换器122中，超临界状态的制冷剂对载热体进行加热。
<供气装置>
供气装置103是向建筑物U的室内供给室外空气(图1中以OA表示)的装置，在本实施例中，主要具有：从室外将室外空气作为换气用空气向室内供给的供气口(未图示)；从室内将室内空气(图1中以RA表示)向室外排出的排气口(未图示)；以及设在排气口、从室内将室内空气的一部分作为排出空气(图1中以EA表示)向室外排出的排气风扇131。并且，排气风扇131运转时，可进行室内的换气。另外，在本实施例中，使用排气风扇131进行室内的换气，但例如也可通过在供气口设置供气风扇来进行室内的换气，或者通过设置排气风扇和供气风扇双方来进行室内的换气。
<加湿装置>
加湿装置182例如配置在室内，是对通过供气装置103向室内供给的换气用空气进行加湿的供水式加湿装置，在本实施例中，是具有将通过供水配管181供给的水向换气用空气进行喷雾的喷雾喷嘴182a的加湿装置。作为通过供水配管181向加湿装置182供给的水可使用自来水等。另外，作为加湿装置只要使水直接与换气用空气接触即可，因此，也可取代喷雾喷嘴而使用空气洗净器。
<载热体回路>
载热体回路104具有：将在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体的热量向室内放出的作为室内取暖装置的放热器141、风扇对流式取暖器142及地面取暖装置143；利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体的热量对通过供气装置103向室内供给的换气用空气进行加热的外气加热用热交换装置144；以及对通过供水配管181向加湿装置182供给的水进行加热的供水加热用热交换装置191，是使载热体在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143、外气加热用热交换装置144及供水加热用热交换装置191与载热体-制冷剂热交换器122之间进行循环的回路。
放热器141例如设置在室内，是主要将载热体的热量通过辐射传热向室内放出的装置，在本实施例中，具有载热体通过时使其与周围的室内空气进行热交换的放热器用热交换器141a(在此，在放热器用热交换器141a中进行了热交换后的室内空气在图1中用SA1表示)。
风扇对流式取暖器142例如设置在室内，是主要将载热体的热量通过强制对流传热向室内放出的装置，在本实施例中，具有：载热体通过时使其与周围的空气进行热交换的对流器用热交换器142a；以及将室内空气向对流器用热交换器142a供给、且将在对流器用热交换器142a中进行热交换后的室内空气作为供给空气(图1用SA1′表示)向室内供给的对流器用风扇142b。
地面取暖装置143例如配置在建筑物U的地面下，是主要具有将载热体的热量通过设于地面的传热面板向室内放出的地面取暖用配管143a的装置。
外气加热用热交换装置144例如配置在室外，是主要具有利用载热体的热量对通过供气装置103向室内供给的换气用空气进行加热的外气加热用热交换器144a的装置(在此，在外气加热用热交换器144a中进行热交换后向室内供给的供给空气在图1中用SA3表示)。
供水加热用热交换装置191例如配置在室外，是主要具有利用载热体的热量对通过供水配管181向加湿装置182供给的水进行加热的供水加热用热交换器191a的装置。
并且，在本实施例中，载热体回路104与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的载热体依次向放热器141的放热器用热交换器141a、风扇对流式取暖器142的对流器用热交换器142a、地面取暖装置143的地面取暖用配管143a、外气加热用热交换装置144的外气加热用热交换器144a、供水加热用热交换装置191的供水加热用热交换器191a供给。具体而言，载热体回路104构成串联连接的单一的载热体回路，即，在载热体-制冷剂热交换器122中与制冷剂进行热交换而被加热后的载热体从载热体-制冷剂热交换器122的载热体出口依次通过放热器用热交换器141a、对流器用热交换器142a、地面取暖用配管143a、外气加热用热交换器144a、供水加热用热交换器191a后，通过与外气加热用热交换器144a的载热体出口连接的载热体循环泵145返回到载热体-制冷剂热交换器122的载热体入口。即，载热体回路104以从需要最高温的载热体的放热器用热交换器141a到可利用最低温的载热体的供水加热用热交换器191a的顺序进行连接。
载热体循环泵145连接在供水加热用热交换器191a的载热体出口与载热体-制冷剂热交换器122的载热体入口之间，由电动机等驱动机构驱动旋转，是使载热体在放热器用热交换器141a、对流器用热交换器142a、地面取暖用配管143a、外气加热用热交换器144a及供水加热用热交换器191a与载热体-制冷剂热交换器122之间循环的泵。
在此，作为在载热体回路104内流动的载热体可使用水和盐水。在作为载热体使用水时，具有构成载热体回路104的设备和配管都可比较廉价的优点。另外，在作为载热体使用盐水时，为了即使在外气温度低时，也使载热体不在外气加热用热交换装置144(具体而言为外气加热用热交换器144a)中冻结，希望具有在0℃以下也不冻结的特性。作为这种盐水例如有：氯化钙水溶液、氯化钠水溶液、氯化镁水溶液等。
(2)空调系统的动作
下面参照图1～图4对本实施例的空调系统101的动作进行说明。在此，图2是表示空调系统101的动作的温熵图。图3是表示空调系统101的动作的压焓图。图4是表示空调系统101的动作的空气线图。
首先，载热体循环泵145起动，使载热体在载热体回路104内循环。然后，使热源单元102的压缩机121起动。于是，吸入到压缩机121中的低压制冷剂(参照图1～图3中所示的点Rc)由压缩机121压缩后排出，成为高温高压的制冷剂(参照图1～图3中所示的点Ri)。该高温高压的制冷剂流入载热体-制冷剂热交换器122中对载热体进行加热，本身被冷却而成为低温高压的制冷剂(参照图1～图3中所示的点Ro4)。该在载热体-制冷剂热交换器122中因载热体的加热而被冷却的制冷剂由膨胀机构123减压后成为低温低压的气液两相状态的制冷剂(参照图1～图3中所示的点Re4)。该气液两相状态的制冷剂在热源侧热交换器124中由水或室外空气等热源加热后蒸发，成为低温低压的气态制冷剂(参照图1～图3中所示的点Rc)。并且，该低温低压的气态制冷剂重新吸入压缩机121中。
在此，在载热体回路104内循环的载热体从载热体入口流入载热体-制冷剂热交换器122中(参照图1、图2及图4中所示的点Wi4)，在载热体-制冷剂热交换器122中，与由压缩机121压缩后排出的高温高压制冷剂进行热交换，从而被加热(参照图1、图2及图4中所示的点Wo)。并且，在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体流入放热器141的放热器用热交换器141a中，将载热体的热量向室内放出(具体而言，对放热器用热交换器141a周围的室内空气进行加热)，载热体本身被冷却而温度降低(例如图2所示，从约70℃降到约65℃)。此时，室内空气(参照图4所示的点RA)在放热器用热交换器141a中被加热到图4所示的点SA1的状态。
接着，从放热器用热交换器141a流出的载热体流入风扇对流式取暖器142的对流器用热交换器142a中，将载热体的热量向室内放出(具体而言，对由对流器用风扇142b供给的室内空气进行加热)，载热体本身被冷却而温度降低(例如图2所示，从约65℃降到约55℃)。此时，室内空气(参照图1所示的点RA)通过对流器用热交换器142a作为供给空气SA1′(参照图1)向室内供给。
接着，从对流器用热交换器142a流出的载热体流入地面取暖装置143的地面取暖用配管143a中，将载热体的热量向室内放出(具体而言，由地面取暖用配管143a对地面进行加热)，载热体本身被冷却而温度降低(例如图2所示，从约55℃降到约40℃)。
接着，从地面取暖用配管143a流出的载热体流入外气加热用热交换装置144的外气加热用热交换器144a中，利用载热体的热量对由供气装置103供给到室内的换气用空气进行加热，载热体本身被冷却而温度降低(例如图2所示，从约40℃降到约15℃)。此时，换气用空气(参照图4中所示的点OA，约-10℃)由外气加热用热交换器144a加热到图4所示的点SA3的状态(在图4中为约25℃)。
接着，从外气加热用热交换装置144流出的载热体流入供水加热用热交换装置191的供水加热用热交换器191a中，对通过供水配管181向加湿装置182供给的水进行加热，载热体本身被冷却而温度降低(例如图2所示，从约15℃降到约5℃)。
并且，从供水加热用热交换器191a流出的载热体通过载热体循环泵145重新流入载热体-制冷剂热交换器122中(参照图1、图2及图4中所示的点Wi4)。
另一方面，室内空气RA的温度通过放热器141、风扇对流式取暖器142及地面取暖装置143进行的取暖运转而维持在约20℃(参照图4中所示的点RA)。
此时，在外气加热用热交换装置144中与载热体进行热交换而被加热的换气用空气(图1中用SA3表示)在向室内供给时，先导入到加湿装置182中，由从加湿装置182的喷雾喷嘴182a喷出的水加湿后再向室内供给(图1中用SA4表示)。由此，在本实施例的空调系统101中，可进行换气用空气的加湿，因此，即使在换气用空气的绝对湿度比室内空气的绝对湿度低时，也可防止因向室内供给换气用空气而导致室内变得干燥。
另外，由于从喷雾喷嘴182a喷出的水的蒸发，由加湿装置182加湿后的换气用空气的温度比在外气加热用热交换装置144中加热后的温度低。但是，在本实施例的空调系统101中，将换气用空气(图4中用SA3表示)通过外气加热用热交换装置144加热到比室内空气的温度(在图4中为约20℃)高的温度(在图4中为约25℃)，从而即使换气用空气的温度因加湿装置182中的水的蒸发而变低，也可使向室内供给的换气用空气(图4中用SA4表示)的温度(在图4中为约20℃)接近室内空气(图4中用RA表示)的温度。并且，换气用空气SA4的绝对湿度也基本与室内空气RA的绝对湿度(在图4中相当于相对湿度的50％)相同。因此，在本实施例的空调系统101中，可在通过外气加热用热交换装置144及加湿装置182将与室内空气相比低温、低湿度的换气用空气加热及加湿到与室内空气相同的温度及湿度状态后，再向室内供给，从而可进一步提高室内的舒适性。
(3)空调系统的特征
本实施例的空调系统101具有下述特征。
(A)
作为本实施例的空调系统101的比较例，参照图5所示的空调系统901。该比较例的空调系统901包括：与本实施例的空调系统101相同的热源单元102、供气装置103、以及具有放热器141、风扇对流式取暖器142及载热体循环泵145及外气加热用热交换装置144的载热体回路904。在这种空调系统901中，由于不具有加湿装置182，故在进行室内取暖时，换气用空气(图5中用OA表示)在仅由外气加热用热交换装置144加热的状态下向室内供给。因此，换气用空气(图6中用SA3表示)的温度变成与室内空气(图6中用RA表示)的温度基本相同的温度(图6中为约20℃)，可防止为了进行室内的换气而向室内供给的换气用空气引起冷风。但是，换气用空气的绝对湿度与室内空气的绝对湿度(图6中相当于相对湿度的50％)相比非常低，故在换气用空气在室内与室内空气混合后，室内空气的湿度降低。
但是，在本实施例的空调系统101中，具有对供水式加湿装置182所使用的水进行加热的供水加热用热交换装置191，因此，在进行室内取暖时，可使用预先加热的水高效地对换气用空气进行加湿，再将其向室内供给。因此，可防止为了进行室内的换气而向室内供给的换气用空气引起室内湿度降低，可提高室内的舒适性。
(B)
在比较例的空调系统901中，由于载热体回路904不具有供水加热用热交换装置191，因此，如图2、图3及图5所示，在载热体-制冷剂热交换器122中通过与制冷剂进行热交换而被加热的载热体在载热体回路104内循环，从点Wo的状态变为点Wi3的状态，并重新返回载热体-制冷剂热交换器122中。与此同时，如图2及图3所示，制冷剂在制冷剂回路120内循环，从压缩机121吸入侧的点Rc的状态依次经过与点Wo对应的点Ri的状态、与点Wi3对应的点Ro3的状态、点Re1的状态，并重新吸入到压缩机121中。在此，如图3所示，现有空调系统901中的热源单元102的COP(以蒸发侧为基准)是将点Rc→点Ri→点Ro3→点Re3→点Rc的制冷循环中的蒸发侧焓差Δh3的值与相当于压缩机121的消耗动力的焓差Δhc的值相除得到的值(＝Δh3/Δhc)。
另一方面，在本实施例的空调系统101中，供水加热用热交换装置191连接在载热体回路104中，且载热体回路104与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中加热的载热体在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143、外气加热用热交换装置144中使用后向供水加热用热交换装置191供给，因此，如图1、图2及图3所示，在载热体-制冷剂热交换器122中通过与制冷剂进行热交换而被加热的载热体在载热体回路104内循环，从点Wo的状态变为点Wi4的状态，并重新返回载热体-制冷剂热交换器122中。与此同时，如图2及图3所示，制冷剂在制冷剂回路120内循环，从压缩机121吸入侧的点Rc的状态依次经过与点Wo对应的点Ri的状态、与点Wi4对应的点Ro4的状态、点Re4的状态，并重新吸入到压缩机121中。因此，在放热器141、风扇对流式取暖器142及地面取暖装置143中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量，在外气加热用热交换装置144中，可利用在放热器141、风扇对流式取暖器142及地面取暖装置143中向室内放热而冷却后(参照图1及图2中所示的点Wi2)的载热体的热量，在供水加热用热交换装置191中，可利用在外气加热用热交换装置144中向室内放热而冷却后(参照图1及图2中所示的点Wi3)的载热体的热量。在此，在作为加湿装置182所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气(图1用RA表示)的温度低，因此，在供水加热用热交换装置191中，可利用在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中向室内放热而冷却后的载热体对其进行加热。并且，用于在供水加热用热交换装置191中对加湿装置182所使用的水进行加热的载热体，在对水进行加热而进一步冷却后(参照图1及图2中所示的点Wi4)，返回到载热体-制冷剂热交换器122中。这样，在该空调系统101中，将在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中放热而冷却后的载热体向供水加热用热交换装置191供给，用于对加湿装置182所使用的水进行加热，因此，与比较例的空调系统901相比，可加大载热体-制冷剂热交换器122的出入口处的温差(即，点Wo状态下的载热体温度与点Wi4状态下的载热体温度的温差)。由此，如图3所示，由于本实施例的空调系统101中的热源单元102的COP(以蒸发侧为基准)是将点Rc→点Ri→点Ro4→点Re4→点Rc的制冷循环中的蒸发侧焓差Δh4的值与相当于压缩机121的消耗动力的焓差Δhc的值相除得到的值(＝Δh4/Δhc)，故与比较例的不具有供水加热用热交换装置191的空调系统901相比，COP提高。另外，比较例的空调系统901也可以是不具有外气加热用热交换装置144的空调系统，但即使在这样的情况下，通过设置供水加热用热交换装置191也可提高COP。
(C)
在本实施例的空调系统101中，作为在热源单元102的蒸气压缩式制冷剂回路120内流动的制冷剂使用二氧化碳，因此，可提高压缩机121排出侧的制冷剂温度，可提高在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143、外气加热用热交换装置144及供水加热用热交换装置191中可利用的温度水平。由此，可实现舒适的室内取暖。
(4)变形例1
在上述空调系统101中，供水加热用热交换装置191与载热体回路104连接，使在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中放热而温度变为最低的载热体向供水加热用热交换装置191供给，但也可将供水加热用热交换装置191与载热体回路104连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体先向供水加热用热交换装置191供给。
例如，在图7所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，载热体回路104与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体在向供水加热用热交换装置191供给后再向放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144供给。由此，在供水加热用热交换装置191中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用在供水加热用热交换装置191中向水放热而冷却后的载热体的热量。在此，为了高效地在加湿装置182中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，例如在作为加湿装置182所使用的水使用比室内空气温度低的自来水等时，在供水加热用热交换装置191中，利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量可加热到高温。并且，用于在供水加热用热交换装置191中对加湿装置182所使用的水进行加热的载热体，在对水进行加热而冷却后，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用，然后返回到载热体-制冷剂热交换器122中。这样，在该空调系统101中，将在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体先向供水加热用热交换装置191供给，用于对加湿装置182所使用的水进行加热，因此，可加大载热体-制冷剂热交换器122的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
另外，也可同时利用在放热器141、风扇对流式取暖器142、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中放热而变为最低温度的载热体的热量、以及在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量。
例如，在图8所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，载热体回路104也可与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置192、放热器141、地面取暖装置143、外气加热用热交换装置144、第二供水加热用热交换装置193供给。由此，在第一供水加热用热交换装置192中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用在第一供水加热用热交换装置192中向室内放热而冷却后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置193中，可利用在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中向室内放热而冷却后的载热体的热量。在此，在作为加湿装置182所使用的水例如使用自来水等时，由于比室内空气的温度低，因此，在第二供水加热用热交换装置193中，可利用在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中向室内放热而冷却后的载热体对其进行加热。并且，为了高效地在加湿装置182中进行换气用空气的加湿，最好预先尽量加热到高温，因此，在第一供水加热用热交换装置192中，利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量可加热到高温。并且，用于在第一供水加热用热交换装置192中对加湿装置182所使用的水进行加热的载热体在由于对加湿装置182所使用的水进行加热而冷却后，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用而冷却，并在第二供水加热用热交换装置193中对加湿装置182所使用的水进行加热而冷却，然后返回到载热体-制冷剂热交换器122中。这样，在该空调系统101中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置192、193，从而可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的载热体的热量、以及在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置182所使用的水进行加热，因此，可加大载热体-制冷剂热交换器122的出入口处的温差，提高热源单元的COP。
(5)变形例2
在上述空调系统101中，供水加热用热交换装置191(设置两台时为第一及第二供水加热用热交换装置192、193)与载热体回路104连接，利用载热体的热量对向加湿装置182供给的水进行加热，但也可将供水加热用热交换装置191(设置两台时为第一及第二供水加热用热交换装置192、193)连接在制冷剂回路120中。
例如，在图9所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，供水加热用热交换装置191也可连接在制冷剂回路120中，使从载热体-制冷剂热交换器122向膨胀机构123输送的制冷剂向供水加热用热交换装置191供给。此时，与图1所示的空调系统101相同，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量，在供水加热用热交换装置191中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中对向放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。
另外，在图10所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，供水加热用热交换装置191也可连接在制冷剂回路120中，使从压缩机121向载热体-制冷剂热交换器122输送的制冷剂向供水加热用热交换装置191供给。此时，与图7所示的空调系统101相同，在供水加热用热交换装置191中，可利用在压缩机121中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用受到在供水加热用热交换装置191中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量。
另外，在图11所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，第一供水加热用热交换装置192也可连接在制冷剂回路120中，使从压缩机121向载热体-制冷剂热交换器122输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置192供给，而且，第二供水加热用热交换装置193连接在制冷剂回路120中，使从载热体-制冷剂热交换器122向膨胀机构123输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置193供给。此时，在第一供水加热用热交换装置192中，可利用在压缩机121中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用受到在第一供水加热用热交换装置192中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置193中，可利用对向放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。
在这些空调系统中，由于具有供水加热用热交换装置191(设置两台时为第一及第二供水加热用热交换装置192、193)，从而可利用在压缩机121中压缩后排出的载热体的热量、以及在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置182所使用的水进行加热，因此，可加大载热体-制冷剂热交换器122的出入口处的温差，提高热源单元102的COP。
(6)变形例3
在上述变形例1及变形例2的图8和图11所示的空调系统101中，对第一及第二供水加热用热交换装置192、193双方均连接在载热体回路104或制冷剂回路120中任一方上的构成进行了说明，但并不限定于此，也可将第一及第二供水加热用热交换装置192、193中任一方连接在载热体回路104中，将另一方连接在制冷剂回路120中。
例如，在图12所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，第一供水加热用热交换装置192也可连接在制冷剂回路120中，使从压缩机121向载热体-制冷剂热交换器122输送的制冷剂向第一供水加热用热交换装置192供给，而且，第二供水加热用热交换装置193连接在载热体回路104中，载热体回路104与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体依次向放热器141、地面取暖装置143、外气加热用热交换装置144及第二供水加热用热交换装置193供给。此时，在第一供水加热用热交换装置192中，可利用在压缩机121中压缩后排出的高温制冷剂的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用受到在第一供水加热用热交换装置192中对水进行加热而冷却后的制冷剂加热后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置193中，可利用在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用后的载热体的热量。
另外，在图13所示的不具有风扇对流式取暖器142的空调系统101中，第一供水加热用热交换装置192连接在载热体回路104中，载热体回路104与载热体-制冷剂热交换器122连接，使在载热体-制冷剂热交换器122中被加热的载热体依次向第一供水加热用热交换装置192、放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144供给，而且，第二供水加热用热交换装置193连接在制冷剂回路120中，使从载热体-制冷剂热交换器122向膨胀机构123输送的制冷剂向第二供水加热用热交换装置193供给。此时，在第一供水加热用热交换装置192中，可利用在载热体-制冷剂热交换器122中被加热后的高温载热体的热量，在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中，可利用在第一供水加热用热交换装置192中向室内放热而冷却后的载热体的热量，在第二供水加热用热交换装置193中，可利用对向第一供水加热用热交换装置192、放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144输送的载热体进行加热而冷却后的制冷剂的热量。
在这些空调系统中，由于具有第一及第二供水加热用热交换装置192、193，从而可利用在压缩机121中压缩后排出的载热体的热量、以及在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144中使用而冷却后的载热体的热量对加湿装置182所使用的水进行加热，因此，可加大载热体-制冷剂热交换器122的出入口处的温差，提高热源单元102的COP。
(7)变形例4
在上述实施例及变形例的空调系统101中，作为对换气用空气进行加湿的加湿装置采用使用了喷雾喷嘴或空气洗净器的加湿装置182，但并不限定于此，也可采用使用了具有透过水蒸气的性质的透湿膜的装置。
例如，在图14所示的不具有风扇对流式取暖器142、但具有连接在制冷剂回路120中的第一供水加热用热交换装置192及连接在载热体回路104中的第二供水加热用热交换装置193(参照图12)的空调系统101中，设置有：包括具有多个管状透湿膜的透湿膜单元183a的加湿装置183；以及向加湿装置183的透湿膜单元183a供水的供水配管181。在此，在透湿膜单元183a中设置有供由外气加热用热交换装置144加热后向室内供给的换气用空气经过透湿膜外部的流路。另外，向透湿膜内部导入由供水加热用热交换装置191加热后向透湿膜单元183a供给的水，使向透湿膜供给的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿。作为透湿膜可使用聚四氟乙烯(PTFE)等。
此时，由供水加热用热交换装置191加热后的水向加湿装置183的透湿膜单元183a的透湿膜供给，使该供给的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿，因此，与上述实施例及变形例相同，即使在换气用空气的绝对湿度比室内空气的绝对湿度低时，也可防止因向室内供给换气用空气而使室内变得干燥。
(8)变形例5
在上述变形例4的空调系统101中，在载热体回路104中连接有对通过供气装置103向室内供给的换气用空气进行加热的外气加热用热交换装置144，但也可省去该外气加热用热交换装置144，使加湿装置的透湿膜单元也作为外气加热用热交换装置发挥作用。
例如，在图15所示的不具有风扇对流式取暖器142、但具有连接在制冷剂回路120中的第一供水加热用热交换装置192及连接在载热体回路104中的第二供水加热用热交换装置193(参照图12)的空调系统101中，省去外气加热用热交换装置144，使由供水加热用热交换装置191加热后向透湿膜单元183a的透湿膜供给的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿及加热。在此，为了促进换气用空气和水的热交换，最好通过加大透湿膜单元184a的尺寸等使换气用空气和水的传热面积增加。
此时，由供水加热用热交换装置191加热后的水向加湿装置183的透湿膜单元183a的透湿膜供给，使该供给的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加湿，因此，与上述实施例及变形例相同，即使在换气用空气的绝对湿度比室内空气的绝对湿度低时，也可防止因向室内供给换气用空气而使室内变得干燥。
(9)变形例6
在上述变形例5的空调系统101中，省去外气加热用热交换装置144，使加湿装置184的透湿膜单元184a也作为外气加热用热交换装置发挥作用，但还可使用水作为载热体回路104中的载热体，且省去供水加热用热交换装置191，将在载热体回路104内流动的水作为向加湿装置供给的水使用。
例如，在图16所示的不具有风扇对流式取暖器142、但具有连接在制冷剂回路120中的第一供水加热用热交换装置192及连接在载热体回路104中的第二供水加热用热交换装置193(参照图12)的空调系统101中，省去外气加热用热交换装置144及供水加热用热交换装置191，将具有透湿膜单元185a的加湿装置185连接在载热体回路104的地面取暖装置143与载热体循环泵145之间，使作为在载热体回路104内循环的载热体的水经过透湿膜单元185a内。
在该空调系统101中，具有透湿膜单元185a的加湿装置185使作为在载热体回路104内循环的载热体的水通过透湿膜与换气用空气接触，从而可对换气用空气进行加热及加湿，加湿装置185具有供水加热用热交换装置的功能。由此，例如可使向加湿装置供水用的供水配管181简单化等，可简单地构成空调系统101。具体而言，如图16所示，供水配管181可通过膨胀箱194及入口阀195连接在载热体回路104的载热体循环泵145的上游侧，因此，与具有供水加热用热交换装置的场合相比，可使构成简单化。另外，在本变形例中，如图16所示，将作为在载热体回路104内流动的载热体的水向加湿装置185供给，故最好在载热体回路104中设置排出阀，为了进行水质管理而从载热体回路104中排出一定量的水。
另外，例如也可像图17所示的空调系统101那样，将图16所示的空调系统的载热体回路104分割成使载热体在加湿装置185与载热体-制冷剂热交换器122之间循环的第一分割载热体回路104a、以及使载热体在放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144与载热体-制冷剂热交换器122之间循环的第二分割载热体回路104b。
在该空调系统101中，由于连接有加湿装置185的第一分割载热体回路104a与连接有放热器141、地面取暖装置143及外气加热用热交换装置144的第二分割载热体回路104b是不同的系统，故可使第二分割载热体回路104b形成为密闭的循环回路。
(10)其他实施例
以上参照附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的构成并不限定于这些实施例，在不脱离本发明主旨的范围内可进行变更。
例如，在上述实施例的空调系统中，作为热源单元采用具有取暖专用的制冷剂回路的热源单元，但也可采用可切换制冷和取暖地进行运转的热源单元。
产业上的可利用性：
采用本发明的话，在可进行室内取暖的空调系统中，可防止为了进行室内换气而向室内供给的换气用空气引起室内湿度降低。

Claims (13)

1、一种空调系统(101)，可进行室内取暖，其特征在于包括：
热源单元(102)，具有包含压缩机(121)、热源侧热交换器(124)、膨胀机构(123)、利用侧热交换器(122)的蒸气压缩式制冷剂回路(120)，在所述利用侧热交换器中可对用于室内取暖的载热体进行加热；
供气装置(103)，将室外空气作为换气用空气向室内供给；
进行所述换气用空气的加湿的供水式加湿装置(182、183、184、185)；
载热体回路(104)，具有将在所述利用侧热交换器中被加热的载热体的热量向室内放出的一个以上的室内取暖装置(141、142、143)，使载热体在所述室内取暖装置与所述利用侧热交换器之间进行循环；以及
供水加热用热交换装置(191)，利用所述热源单元产生的热量对所述加湿装置所使用的水进行加热。
2、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)连接在所述载热体回路(104)中，
所述载热体回路与所述利用侧热交换器(122)连接，使在所述利用侧热交换器中被加热的载热体在所述室内取暖装置(141、142、143)中使用后向所述供水加热用热交换装置供给。
3、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)连接在所述载热体回路(104)中，
所述载热体回路与所述利用侧热交换器(122)连接，使在所述利用侧热交换器中被加热的载热体在向所述供水加热用热交换装置供给后，向所述室内取暖装置(141、142、143)供给。
4、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)具有第一供水加热用热交换装置(192)和第二供水加热用热交换装置(193)，
所述第一及第二供水加热用热交换装置连接在所述载热体回路(104)中，
所述载热体回路与所述利用侧热交换器(122)连接，使在所述利用侧热交换器中被加热的载热体依次向所述第一供水加热用热交换装置、所述室内取暖装置(141、142、143)、所述第二供水加热用热交换装置供给。
5、如权利要求1所述的空调系统(104)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)连接在所述制冷剂回路(120)中，使从所述利用侧热交换器(122)向所述膨胀机构(123)输送的制冷剂向所述供水加热用热交换装置供给。
6、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)连接在所述制冷剂回路(120)中，使从所述压缩机(21)向所述利用侧热交换器(122)输送的制冷剂向所述供水加热用热交换装置供给。
7、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)具有第一供水加热用热交换装置(192)和第二供水加热用热交换装置(193)，
所述第一供水加热用热交换装置连接在所述制冷剂回路(120)中，使从所述压缩机(21)向所述利用侧热交换器(122)输送的制冷剂向所述第一供水加热用热交换装置供给，
所述第二供水加热用热交换装置连接在所述制冷剂回路中，使从所述利用侧热交换器向所述膨胀机构(123)输送的制冷剂向所述第二供水加热用热交换装置供给。
8、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)具有第一供水加热用热交换装置(192)和第二供水加热用热交换装置(193)，
所述第一供水加热用热交换装置连接在所述制冷剂回路(120)中，使从所述压缩机(21)向所述利用侧热交换器(122)输送的制冷剂向所述第一供水加热用热交换装置供给，
所述第二供水加热用热交换装置连接在所述载热体回路(104)中，
所述载热体回路与所述利用侧热交换器连接，使在所述利用侧热交换器中被加热的载热体依次向所述室内取暖装置(141、142、143)、所述第二供水加热用热交换装置供给。
9、如权利要求1所述的空调系统(101)，其特征在于，所述供水加热用热交换装置(191)具有第一供水加热用热交换装置(192)和第二供水加热用热交换装置(193)，
所述第一供水加热用热交换装置连接在所述载热体回路(104)中，
所述载热体回路与所述利用侧热交换器(122)连接，使在所述利用侧热交换器中被加热的载热体依次向所述第一供水加热用热交换装置、所述室内取暖装置(141、142、143)供给，
所述第二供水加热用热交换装置连接在所述制冷剂回路中，使从所述利用侧热交换器向所述膨胀机构(123)输送的制冷剂向所述第二供水加热用热交换装置供给。
10、如权利要求1至9中任一项所述的空调系统(101)，其特征在于，所述加湿装置(183、184)具有使水蒸气透过的透湿膜(183a、184a)，使由所述供水加热用热交换装置(191)加热后的水通过所述透湿膜与换气用空气接触，从而可对所述换气用空气进行加湿。
11、如权利要求1至9中任一项所述的空调系统(101)，其特征在于，在所述载热体回路(104)内流动的载热体是水，
所述加湿装置(185)连接在所述载热体回路(104)中，具有使水蒸气透过的透湿膜(185a)，使作为在所述载热体回路内循环的载热体的水通过所述透湿膜与所述换气用空气接触，从而可对所述换气用空气进行加热及加湿。
12、如权利要求11所述的空调系统(101)，其特征在于，所述载热体回路(104)由使载热体在所述加湿装置(185)与所述利用侧热交换器(122)之间循环的第一分割载热体回路(104a)、以及使载热体在所述室内取暖装置(141、142、143)与所述利用侧热交换器之间循环的第二分割载热体回路(104b)构成。
13、如权利要求1至12中任一项所述的空调系统(101)，其特征在于，在所述制冷剂回路(104)内流动的制冷剂是二氧化碳。
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