CN114402171A - 热泵 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种热泵(100)，包括：布置在制冷路径(120)中的用于对制冷剂进行压缩的压缩机(101)、第一热交换器(102)、主膨胀机构(103)和第二热交换器(104)，压缩机具有抽吸端口(101a)、压缩端口(101c)和喷射端口(101b)；气体喷射阀(112)，其在第一侧(112a)连接到第一热交换器与主膨胀机构之间的制冷路径且在第二侧(112b)连接到压缩机的喷射端口；液体喷射阀(111)，其在第一侧(111a)连接到第一热交换器与主膨胀机构之间的制冷路径且在第二侧(111b)连接到第二热交换器与压缩机的抽吸端口之间；以及控制器(130)，其构造成操作气体喷射阀(112)以经过喷射端口将至少部分气态制冷剂喷射到压缩机中且操作液体喷射阀(111)以经过压缩机的抽吸端口将大量的液态制冷剂喷射到压缩机中。

Description

热泵

技术领域

本公开涉及一种热泵，具体地涉及一种包括布置在制冷路径中的用于对制冷剂进行压缩的压缩机、利用侧热交换器、主膨胀机构和热源侧热交换器的热泵，上述热泵还包括液体喷射阀和气体喷射阀。

背景技术

热泵是将热能从热源转移到散热器的装置。通用热泵是众所周知的，并且在诸如空调、冰箱、家用供热或是家用热水的家庭应用中发现许多用途。它们通常包括布置在制冷路径中的压缩机、利用侧热交换器、膨胀机构和热源侧热交换器，其中，介质也称为制冷剂循环经过这些部件以将热源侧热交换器之间的热量传递到利用侧热交换器。热泵可以是具象化为仅加热的热泵、加热和冷却的热泵或是仅冷却的热泵。在仅加热的热泵中，利用侧热交换器用作冷凝器，热源侧热交换器用作蒸发器。在组合的加热和冷却的热泵中，在加热模式下，利用侧热交换器用作冷凝器，热源侧热交换器用作蒸发器，在冷却或除霜模式下，利用侧热交换器用作蒸发器，热源侧热交换器用作冷凝器。在仅冷却的热泵中，利用侧热交换器用作蒸发器，热源侧热交换器用作冷凝器。

热泵的性能系数被定义为所提供的有用热量与所需的功的比率。特别是，在对利用侧进行加热时(例如在仅加热的热泵中，或是在加热和冷却的热泵的加热模式下)，性能系数取决于利用侧与热源侧之间的温差，温差越大，热泵的性能系数越低。这意味着，当热源侧的环境温度(例如室外温度)较低时，例如在冬季，热泵的压缩机需要以较高的容量操作，以使利用侧达到所需温度。当在仅冷却的热泵中或是加热和冷却的热泵的冷却模式下对利用侧进行冷却时，也适用类似的考虑。

为了增加压缩机的容量并改善热泵的性能系数，一些热泵使用“气体喷射”过程，在压缩过程的中途将气态制冷剂喷射到压缩机中。然而，增加气体喷射量也会增加对压缩机的负载。在需要较大操作范围(即，利用侧与热源侧之间的温差较大)的情况下，增加气体喷射量以满足压缩机的容量需求可能会因过载而导致压缩机故障。

鉴于上述情况，需要一种改进的热泵，能够在防止压缩机故障的同时在较大的操作范围内操作。

发明内容

在本公开的一个方面中，公开了一种热泵，上述热泵包括布置在制冷路径中的用于对制冷剂进行压缩的压缩机、第一热交换器、主膨胀机构以及第二热交换器。压缩机具有抽吸端口、压缩端口和喷射端口。热泵还包括气体喷射阀，上述气体喷射阀在第一侧连接到第一热交换器与主膨胀机构之间的制冷路径，在第二侧连接到压缩机的喷射端口。热泵还包括液体喷射阀，上述液体喷射阀在第一侧连接到第一热交换器与主膨胀机构之间的制冷路径，在第二侧连接到第二热交换器与压缩机的抽吸端口之间。热泵还包括控制器，上述控制器构造成操作气体喷射阀，以经过喷射端口将至少部分气态制冷剂喷射到压缩机中。控制器还构造成操作液体喷射阀，以经过压缩机的抽吸端口将基本液体制冷剂喷射到压缩机中。如前所述，本公开可以应用于不同种类的热泵。在一个实施方式中，本公开的基本思想应用于利用侧的加热，即仅加热的热泵或组合的加热和冷却的热泵的加热模式。在任一个情况下，第一热交换器是在仅加热的热泵中或组合的加热和冷却的热泵的加热模式下用作冷凝器的利用侧热交换器，第二热交换器是用作蒸发器的热源侧热交换器。在组合的加热和冷却的热泵的冷却模式或除霜模式下，上述过程是相反的，利用侧热交换器用作蒸发器，热源侧热交换器用作冷凝器。在下文中，主要针对加热利用侧，即仅加热的热泵或是组合的加热和冷却的热泵的加热模式来描述本公开。然而，在另一实施方式中，本公开的基本思想也可以应用于利用侧的冷却，即仅冷却的热泵、或组合的加热和冷却的热泵的冷却模式。在这种情况下，第一热交换器是在仅冷却的热泵中或组合的加热和冷却的热泵的冷却模式下用作冷凝器的热源侧热交换器，第二热交换器是用作蒸发器的利用侧热交换器。因此，在一个示例中，当操作本公开的热泵并执行控制时，第一热交换器用作冷凝器或者是冷凝器，第二热交换器用作蒸发器或者是蒸发器。

在一些实施方式中，这可以实现改进的热泵，能够在防止压缩机故障的同时在增大的操作范围内操作。

在本公开中，术语“利用侧”可以指需要控制温度的热泵侧。

在本公开中，术语“热源侧”可以指温度不受控制的热泵侧。

在本公开中，术语“主膨胀机构”是指允许制冷剂穿过其而膨胀并减小其压力的任何元件。例如，“主膨胀机构”可以是热膨胀阀。标准的制冷循环需要四个部件：压缩机、冷凝器、膨胀机构和蒸发器。本公开中的“主”膨胀机构是指标准的制冷循环所必需的膨胀机构。

在本公开中，术语“气体喷射阀”可以指能够对经过其的至少部分气态制冷剂的流动进行控制的任何元件。例如，“气体喷射阀”可以是热膨胀阀或电磁阀。

在本公开中，术语“液体喷射阀”可以指能够对经过其的基本上为液体的制冷剂的流动进行控制的任何元件。例如，“液体喷射阀”可以是电磁阀或热膨胀阀。

在本公开中，术语“打开”可以指阀从第一状态到第二状态的打开过程，其中阀在第二状态下的开度大于在第一状态下的开度。在第一状态下，阀可以完全关闭或部分打开。在第二状态下，阀可以部分打开或完全打开。

在本公开中，术语“关闭”可以指阀从第三状态到第四状态的关闭过程，其中阀在第四状态下的关闭程度大于在第三状态下的关闭程度。在第四状态下，阀可以完全关闭或部分打开。在第三状态下，阀可以部分打开或完全打开。

热泵还可以包括节能热交换器，上述节能热交换器构造成在离开利用侧热交换器的制冷剂与离开气体喷射阀并进入压缩机的喷射端口的制冷剂之间交换热量。

在一些实施方式中，这可以实现分别用于气体喷射和液体喷射的气体制冷剂和液体制冷剂的有效产生。

热泵还可以包括连接在利用侧热交换器与主膨胀机构之间的气液分离器，上述气液分离器包括入口端口、气体出口端口和液体出口端口。热泵还可以包括连接在利用侧热交换器与气液分离器的入口端口之间的二次膨胀机构。气体喷射阀可以在第一侧连接到气液分离器的气体出口。液体喷射阀可以在第一侧连接到气液分离器的液体出口与主膨胀机构之间的制冷路径。

在一些实施方式中，这可以实现分别用于气体喷射和液体喷射的气体制冷剂和液体制冷剂的有效分离。

热泵还可以包括温度确定装置，上述温度确定装置用于确定离开压缩机的压缩端口的制冷剂的排放温度。控制器可以构造成在排放温度超过第一阈值时打开气体喷射阀，以在第一模式下操作热泵。

在一些实施方式中，这可以通过增加制冷剂的质量来增加压缩机的容量。在一些实施方式中，这可以进一步冷却压缩机、降低压缩机的压缩端口处的制冷剂的温度并改善热泵的性能系数。

热泵还可以包括压缩机负载确定装置。控制器可以构造成在压缩机的负载超过第二阈值时对气体喷射阀的开度进行限制。

在一些实施方式中，这可以防止压缩机的过载，从而防止压缩机因过载而故障。

控制器可以构造成在制冷剂的排放温度超过第三阈值时打开液体喷射阀，以在第二模式下操作热泵。第三阈值可以高于第一阈值。

在一些实施方式中，这可以在防止压缩机因过载而故障的同时，使压缩机能够以更大的容量操作，热泵能够以更大的操作范围操作。

热泵还可以包括连接在热源侧热交换器与压缩机的抽吸端口之间的蓄能器。液体喷射阀可以在第二侧连接到蓄能器与压缩机的抽吸端口之间的制冷路径。

在一些实施方式中，这可以防止来自蒸发器的任何液体制冷剂进入压缩机的抽吸端口。在一些实施方式中，这可以进一步使得来自液体喷射阀的液体制冷剂能够进入压缩机的抽吸端口以冷却压缩机。

在本公开中，术语“蓄能器”可以指收集液态制冷剂并允许气态制冷剂穿过的元件。

热泵还可以包括连接在压缩机的抽吸端口与喷射端口之间的低压旁通阀。控制器可以构造成操作低压旁通阀，以对压缩机的抽吸端口与喷射端口之间的压力进行平衡。

在一些实施方式中，这可以防止经过压缩机的制冷剂的反向流动和压缩机内的制冷剂泄漏。

在本公开中，术语“低压旁通阀”可以指能够对经过其的液态和气态制冷剂的流动进行控制的元件。例如，“低压旁通阀”可以是电磁阀。

控制器可以构造成打开液体喷射阀和低压旁通阀并关闭气体喷射阀，以在第三模式下操作热泵。

在一些实施方式中，这可以允许更好地控制压缩机的排放温度和压缩机电流。

控制器可以构造成打开液体喷射阀、低压旁通阀和气体喷射阀，以在第四模式下操作热泵。

在一些实施方式中，这可以实现压缩机的大容量范围并保护压缩机。

热泵还可以包括热气旁通阀，上述热气旁通阀在第一侧连接到压缩机的压缩端口与利用侧热交换器之间的制冷路径，并且在第二侧连接到主膨胀机构与热源侧热交换器之间。控制器可以构造成操作热气旁通阀，以允许制冷剂从压缩机的压缩端口流向主膨胀机构与热源侧热交换器之间的制冷路径。

在一些实施方式中，这可以允许热的气态制冷剂穿过热源侧热交换器，从而有助于对热源侧热交换器进行除霜。

在本公开中，术语“热气旁通阀”可以指能够对经过其的液态和气态制冷剂的流动进行控制的元件。例如，“热气旁通阀”可以是电磁阀。

控制器可以构造成打开液体喷射阀、气体喷射阀、低压旁通阀和热气旁通阀，以在第五模式下操作热泵。

在一些实施方式中，这可以实现非常大的容量循环范围。在一些实施方式中，这可以允许压缩机即使是在需要非常低的容量时在正常负载下继续运行。

热泵还可以包括四通换向阀，上述四通换向阀连接在压缩机的压缩端口、利用侧热交换器、热源侧热交换器和压缩机的抽吸端口之间，用于使经过制冷路径的制冷剂的流动换向。热泵还可以包括流动控制元件，上述流动控制元件连接在利用侧热交换器与热源侧热交换器之间，使得当经过制冷路径的制冷剂的流动换向时，制冷剂可以在经过主膨胀机构的回路中单向地流动。

在一些实施方式中，这可以实现能够加热和冷却利用侧的可逆的热泵。

在本公开中，术语“流动控制元件”可以指仅允许制冷剂沿一个方向流过制冷路径的元件。例如，“流动控制元件”可以是以桥接布置方式布置的多个止回阀。

热泵还可以包括PCB冷却元件，上述PCB冷却元件连接在利用侧热交换器与主膨胀机构之间，用于对包括用于向压缩机供给电流的逆变器的PCB进行冷却。

在一些实施方式中，这可以更有效地冷却供给压缩机的电流的PCB。在一些实施方式中，这可以进一步使得压缩机能够以更高的电流和容量操作。

液体喷射阀可以在第一侧连接到节能热交换器与主膨胀机构之间的制冷路径。

在一些实施方式中，这可以使得穿过液体喷射阀并进入压缩机的抽吸端口的液体制冷剂被过冷。

制冷剂可以是氢氟碳化物制冷剂。

制冷剂可以例如是R32。

为了更好地理解本公开并且示出如何实现本公开，现在将仅借助于示例参照附图。

附图说明

图1示出了根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图2示出了操作标准制冷循环的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图3示出了操作标准制冷循环的热泵的压焓图。

图4示出了在第一模式下操作的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图5A示出了在第一模式下操作的热泵的压焓图。

图5B示出了用于减少气体喷射量时的情况的、在第一模式下操作的热泵的压焓图。

图6示出了在第二模式下操作的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图7示出了在第二模式下操作的热泵的压焓图。

图8示出了在第三模式下操作的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图9示出了在第四模式下操作的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图10示出了在第五模式下操作的根据本公开的第一实施方式的热泵的示意图。

图11示出了根据本公开的第二实施方式的热泵的示意图。

图12示出了在第二模式下操作的根据本公开的第二实施方式的热泵的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的第一实施方式的热泵100的示意图。该热泵100用于家用供热水器的示例中，但是也可以适用于许多其他应用。热泵100包括连接在制冷路径120中的压缩机101、利用侧热交换器102、主膨胀机构103和热源侧热交换器104。制冷剂流过制冷路径并在热源侧与利用侧之间转移热能。制冷剂优选是氢氟碳化物，诸如R32。在这种情况下，需要强调的是，与先前使用的制冷剂(特别是R410A)相比，R32的排放温度可以显著地升高。

热泵100还包括液体喷射阀111、气体喷射阀112、低压旁通阀113、热气旁通阀114、节能热交换器105、四通换向阀110、流动控制元件108、蓄能器106和PCB冷却元件107。

四通换向阀110连接在压缩机101的压缩端口101c、利用侧热交换器102、压缩机101的抽吸端口101a和热源侧热交换器104之间。包括处于桥接布置的四个止回阀的流动控制元件108连接在利用侧热交换器102与热源侧热交换器104之间，以允许制冷剂在单向回路中流过主膨胀机构103。PCB冷却元件107和节能热交换器105连接在该单向冷却回路内。液体喷射阀111在第一侧111a连接到利用侧热交换器102与主膨胀机构103之间的制冷路径，优选地连接到PCB冷却元件107与节能热交换器105之间的制冷路径。液体喷射阀111在第二侧111b连接到蓄能器106与压缩机101的抽吸端口101a之间的制冷路径。气体喷射阀112在第一侧112a连接到利用侧热交换器102与主膨胀机构103之间的制冷路径，优选地连接到PCB冷却元件107与主膨胀机构103之间的制冷路径。气体喷射阀112的第二侧112b经过节能热交换器105连接到压缩机的气体喷射端口101b。低压旁通阀113连接在压缩机101的抽吸端口101a与喷射端口101b之间。热气旁通阀114在第一侧114a连接到压缩机101的压缩端口101c与四通换向阀110之间的制冷路径，并且在第二侧114b连接到主膨胀机构103与热源侧热交换器104之间的制冷路径。

如示例所示，压缩机101可以是半密闭螺杆式压缩机。压缩机101具有抽吸端口101a、喷射端口101b和压缩端口101c。制冷剂经过抽吸端口101a进入压缩机101，在该抽吸端口101a处被两个交错的涡旋件压缩到更高的压力和温度，然后经过压缩端口101c离开压缩机101。制冷剂也可以经过喷射端口101b进入压缩机101，上述喷射端口101b处于压缩过程的中途。喷射端口101b相比于抽吸端口101a位于更靠近压缩端口101c的位置。

利用侧热交换器102可以是板式热交换器，但是也可以是任何其他合适的热交换器。利用侧热交换器102对需要温度控制的热泵100一侧进行加热或冷却。在这种情况下，利用侧热交换器102对家用供热水器200进行加热或冷却。

主膨胀机构103是热膨胀阀。流过主膨胀机构103的液体制冷剂膨胀成制冷剂的气液混合物，其能使制冷剂的压力和温度下降。主膨胀机构103可以被打开和关闭，以对经过其的制冷剂的流率进行控制。

热源侧热交换器104与不需要温度控制的热泵100一侧交换热量。在本实施方式中，可以直接地从外部的环境空气中吸取热量。热交换器包括多个盘管，并且风扇109用于增加热交换器104上的空气流动，从而提高热传递的速率。替代地，可以直接地从地面或水源中吸取热量，这将使得热源侧温度的温度变化较小。

热泵100包括多个阀，以对经过制冷路径120的制冷剂的流动进行控制。

上述阀连接到控制器130并由控制器130操作。控制器130可以是被编程或构造成在特定构造中打开和关闭热泵100的阀的通用计算机或微芯片，从而在多种不同模式下操作热泵100来最佳地适应不同的要求，如本文所述。

四通换向阀110可以被控制以使制冷剂经过制冷路径120的流动换向，从而在对利用侧热交换器102进行加热与冷却之间切换。

当四通换向阀110被切换以使利用侧热交换器102处于加热模式时，四通换向阀110将制冷剂从压缩机101的压缩端口101c引导至利用侧热交换器102，然后将来自热源侧热交换器104的制冷剂引导回压缩机的抽吸端口101a。在该加热模式下，利用侧热交换器102接收热的气态制冷剂并用作冷凝器，而热源侧热交换器104接收冷的气液制冷剂混合物并用作蒸发器。本文描述的操作模式主要涉及利用侧热交换器102的加热。

相反，当四通换向阀110被切换以使利用侧热交换器102处于冷却模式时，四通换向阀110将制冷剂从压缩机101的压缩端口101c引导至热源侧热交换器104，并且将来自利用侧热交换器102的制冷剂引导回压缩机的抽吸端口101a。在该冷却模式下，热源侧热交换器104从压缩机101的压缩端口101c接收热的气态制冷剂并用作冷凝器，而利用侧热交换器102接收冷的气液制冷剂混合物并用作蒸发器。当热源侧的环境温度(室外温度)非常低时，这有助于对热源侧热交换器104进行除霜。

蓄能器106连接在四通换向阀110与压缩机101的抽吸端口之间。蓄能器106是用于对蒸发器中未蒸发的任何液体制冷剂进行捕获并防止该液体制冷剂进入压缩机101的抽吸端口101a的装置。热源可以安装在蓄能器106中，以对蓄能器106中收集的任何液体制冷剂进行蒸发。

PCB冷却元件107用于对印刷电路板(PCB)进行冷却，上述印刷电路板容纳用于向压缩机供给电流的逆变器。特别是当压缩机在增大的负载下操作时，更多的电流会流过逆变器，因此PCB会产生更多的热量。PCB冷却元件107通过使冷的、基本上为液体的制冷剂流过PCB冷却元件107来去除该多余的热量，上述PCB冷却元件107与容纳逆变器的PCB接触或位于PCB附近。PCB冷却元件107对于热泵100的功能不是必需的，因为存在用于从PCB去除热量的其他方法，例如与风扇组合的传统的热沉(heat sink)。

液体喷射阀111可以是适合于对经过其的基本上为液体的制冷剂的流动进行控制的任何阀。在本实施方式中，液体喷射阀111是诸如电磁阀的开闭阀。液体喷射阀111也可以是诸如热膨胀阀的变流量控制阀。液体喷射阀111由控制器130操作。然后，当液体喷射阀111被打开时，来自利用侧热交换器102的基本为液体的制冷剂将经过液体喷射阀111流入压缩机101的抽吸端口101a。该过程将被称为“液体喷射”。

气体喷射阀112在第一侧112a连接到利用侧热交换器102与主膨胀机构103之间的制冷路径。在第二侧112b，气体喷射阀112连接到压缩机101的喷射端口101b。气体喷射阀112可以是能对经过其的气液制冷剂的流动进行控制的任何阀。气体喷射阀112例如可以是诸如电磁阀的开闭阀或是像热膨胀阀那样的流量控制阀。在本实施方式中，气体喷射阀112是热膨胀阀。气体喷射阀112由控制器130操作。当气体喷射阀112被打开时，来自利用侧热交换器102的液体制冷剂将流过气体喷射阀112并膨胀成具有较低压力和温度的气液制冷剂混合物。然后，至少部分气态制冷剂将进入压缩机101的喷射端口101b。该过程将被称为“气体喷射”。

节能热交换器105定位成第一输入端连接到利用侧热交换器102，并且第二输入端连接到气体喷射阀112。因此，节能热交换器105构造成在离开利用侧热交换器102的热的液态制冷剂与离开气体喷射阀112的较冷的至少部分气态制冷剂之间交换热量。这具有使来自利用侧热交换器102的液体制冷剂过冷的效果。其结果是，能经过“液体喷射”进入压缩机101的抽吸端口101a的、液体喷射阀111的第一侧111a处的制冷剂比离开利用侧热交换器102的液体制冷剂更冷。此外，来自气体喷射阀112的制冷剂被加热，使得进入压缩机101的气体喷射端口101b的制冷剂基本上处于饱和气态状态。

低压旁通阀113连接在压缩机101的抽吸端口101a与喷射端口101b之间。低压旁通阀113可以是能被操作以对经过其的液态和气态制冷剂的流动进行控制的任何类型的阀。在本实施方式中，低压旁通阀113是由控制器130操作的电磁阀。当低压旁通阀113被打开时，压缩机101的抽吸端口101a与喷射端口101b之间的压力被平衡。这可以防止流过压缩机101的制冷剂的流动换向，并且使压缩机101内的泄漏最小化。

热气旁通阀114在第一侧114a连接到压缩机101的压缩端口101c与利用侧热交换器102之间的制冷路径，并且在第二侧114b连接到主膨胀机构103与热源侧热交换器104之间的制冷路径。热气旁通阀114也由控制器130操作，并且当该热气旁通阀114被打开时，来自压缩机101的压缩端口101c的热的气态制冷剂可以直接地流入热源侧热交换器。当热源侧的环境温度非常低时，这特别有助于对热源侧热交换器104的底板和热源侧热交换器104自身进行除霜(详情技术人员可参照EP19161608.5)。

图2示出了操作标准制冷循环的、经过图1的热泵100的制冷剂的流动。在这种情况下，控制器130构造成关闭液体喷射阀111、气体喷射阀112、低压旁通阀113和热气旁通阀114。热的气态制冷剂离开压缩机101的压缩端口101c，并且进入利用侧热交换器102。在利用侧热交换器102中，热的气态制冷剂在热交换器的另一侧对水进行加热，并且在该过程中进行冷凝。较冷的液体制冷剂离开利用侧热交换器102，并且流过流动控制元件108、PCB冷却元件107，然后在主膨胀机构103中膨胀，以形成气液制冷剂的混合物。制冷剂的这种膨胀伴随着制冷剂的压力和温度的下降。然后，液态和气态制冷剂的冷的混合物进入对剩余的液体进行蒸发的热源侧热交换器104，然后穿过对多余的液态制冷剂进行收集的蓄能器106，并且返回到压缩机101的抽吸端口101a。然后，在制冷剂经过压缩机101的压缩端口101c离开压缩机101之前，压缩机101将气态制冷剂压缩到更高的压力和温度。

图3示出了图2所示的热泵的操作的理想的压焓(p-h)图。图的y轴表示制冷剂的压力，x轴表示制冷剂的焓。虚线表示等温线。如图3所示，制冷剂的压缩增加了压力，同时也增加了制冷剂的温度和焓。在压缩期间，焓的增加是由压缩机101对系统所做的功。在利用侧热交换器102中的制冷剂的冷凝期间，制冷剂保持恒定压力，但是制冷剂失去热量，从而焓和温度会降低。制冷剂经过主膨胀机构103的绝热膨胀会导致制冷剂的温度和压力在恒定焓下降低。最后，制冷剂在热源侧热交换器104中蒸发，从而增加了制冷剂的焓。

图4示出了在第一模式下操作的图1的热泵，上述第一模式在此也被称为“气体喷射模式”。

热泵100还包括温度确定装置401，上述温度确定装置401能够确定离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度，其也称为“压缩机排放温度”。温度确定装置401可以位于压缩机101内部的、制冷剂即将离开压缩机101的点处，或是可以位于与供制冷剂流过的管道附连的压缩机101的刚好外部。温度确定装置401可以是能准确地测量制冷剂的温度的任何装置，例如热敏电阻。温度确定装置401连接到控制器130，并且构造成将离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度输出到控制器130。

热泵100还包括连接到控制器130的压缩机负载确定装置。压缩机负载确定装置对压缩机的电动机转矩、输入功率或输出功率中的一个或多个进行测量以确定压缩机负载，并且将该值输出到控制器130。

当热源侧的外部环境温度较低且在利用侧需要高温时，可以使用“气体喷射模式”来增加压缩机的容量并提高热泵的性能系数。

为了在热源侧的环境温度较低时在利用侧提供高温，使压缩机101的容量增加。这也增加了压缩机101的负载，从而增加了离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度。控制器130构造成对离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度进行监测，并且如果温度超过第一阈值，则控制器130打开气体喷射阀112以在第一模式下操作热泵。

图4示出了在该第一模式下经过热泵100的制冷剂的流动。类似于图2，制冷剂在压缩机101中被压缩到更高的压力和温度，然后流入到制冷剂发生冷凝的利用侧热交换器102中。然后，液体制冷剂离开利用侧热交换器102，流过流动控制元件108，并且流入到节能热交换器105中。在那里，制冷剂与已经从节能热交换器105的下游排出并穿过气体喷射阀112的制冷剂进行热交换。气体喷射阀112是允许制冷剂在较低的压力和温度下膨胀成气液混合物的可变热膨胀阀。因此，来自气体喷射阀112的较冷的液气混合物制冷剂与来自利用侧热交换器102的较热的液态制冷剂进行热交换。这使得液气混合物被加热并转变成基本上饱和的气态制冷剂，而来自利用侧热交换器102的较热的液态制冷剂被过冷。

然后，剩余的液体制冷剂穿过在其中膨胀成气液混合物的主膨胀机构103，并且穿过对剩余的液体制冷剂进行蒸发的热源侧热交换器104、蓄能器106，并且返回到压缩机101的抽吸端口101a。

离开节能热交换器105的基本上饱和的气态制冷剂进入压缩机101的喷射端口101b。压缩机101的喷射端口101b位于压缩机的压缩阶段的中途。因此，经过喷射端口101b进入的气态制冷剂在来自抽吸端口101a的制冷剂已经被部分地压缩的阶段处进入压缩机101。因此，“气体喷射”模式将压缩过程分为两个阶段，并且减少压缩机101所需功的量，降低进入蒸发器的气态制冷剂的量，从而增加压缩机101的容量和热泵100的性能系数。

图5A示出了如上所述的操作的第一模式的理想的压焓(p-h)图。

该图类似于如上所述的图3所示的图。该图示出了表示被喷射到压缩机101的气体喷射端口101b中的“气体喷射”制冷剂的另一条线。可以看出，气体喷射制冷剂被膨胀到冷凝与蒸发压力之间的中间压力，并且在压缩过程的中途被喷射。这具有将压缩过程分为两个阶段并减少压缩机101将单位质量的制冷剂压缩到所需压力所需功的量的效果。压缩机所做功的量的减少示出为ΔW。此外，节能热交换器105对进入主膨胀机构103的液体制冷剂进行过冷。因此，经过主膨胀机构103膨胀并随后进入热源侧热交换器104且在那里蒸发的制冷剂的焓低于无气体喷射的模式下的焓。因此，制冷剂能够吸取更多的热量，其由ΔQ表示。由于热泵可以向利用侧热交换器102供给更多的热量，并且压缩机101压缩制冷剂所需的功更少，因此，性能系数增加。

如图中可以看出，气体喷射还降低了离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度。

然而，气体喷射的增加量将增加压缩机101的容量，从而使得压缩机的负载增加，即使压缩单位质量的制冷剂W所做的功减少。为了避免压缩机101过载和随后的故障，在一些情况下可能需要限制气体喷射量。因此，控制器130构造成通过压缩机负载确定装置对压缩机101的负载进行监测，并且在压缩机101的负载超过第二阈值时限制或减小气体喷射阀112的开度。

图5B示出了用于气体喷射量减少时的情况的理想的压焓(p-h)图。该图类似于图5A所示的图，然而，通过减少气体喷射量，经过喷射端口101b进入压缩机101的气态制冷剂现在处于较低的压力和温度。这使得相对于图5A，压缩机压缩单位质量的制冷剂所做的功的量增加(即，ΔW较小)，并且使得离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂温度增大，如ΔT所示。

然而，由于较少的气态制冷剂被喷射到压缩机101中，因此，压缩机101的容量和负载减小。

图6示出了在第二模式下操作的图1的热泵，上述第二模式在此也被称为“组合的液体和气体喷射模式”。在该第二模式下，控制器130构造成打开液体喷射阀111和气体喷射阀112，并且关闭低压旁通阀113和热气旁通阀114。

在如上所述的气体喷射模式期间，控制器130连续地测量制冷剂的压缩机排放温度和压缩机101的负载，并且相应地调节气体喷射阀112的开度，从而调节气体喷射量。

然而，当外部环境温度非常低且在利用侧需要高温时，可能需要增加气体喷射以应对增加的容量要求并降低制冷剂的压缩机排放温度。气体喷射的增加将使得压缩机101的负载增加，并且可能因过载而使压缩机故障。

为了在外部环境温度非常低时应对该高温上升并为热泵提供更大的操作范围，热泵100在该第二模式下操作。

控制器130连续地测量离开压缩机101的压缩端口101c的制冷剂的温度和压缩机101的负载。当排放温度升高到第一阈值以上时，气体喷射阀112被打开，以允许较冷的气态制冷剂经过喷射端口101b进入压缩机101。当压缩机101的负载超过第二阈值时，限制或减少气体喷射阀112的开度，从而限制或减少喷射的气体量。然后，控制器130进一步监测制冷剂的压缩机排放温度，并且当该温度超过第三阈值时，液体喷射阀111被打开以使热泵在第二模式下操作。这允许冷的液体制冷剂进入压缩机101的抽吸端口101a以对压缩机101进行冷却，并且还增加了压缩机101的容量。

图6示出了流过在第二模式下操作的热泵的制冷剂的路径。制冷剂作为热的高压气体离开压缩机101的压缩端口101c，进入利用侧热交换器102，其中热量从制冷剂传递到家用供热水器，制冷剂因此冷凝。然后，液体制冷剂流过流动控制元件108和节能热交换器105，在该节能热交换器105中来自利用侧热交换器的液体制冷剂被离开气体喷射阀112的部分气态制冷剂进一步冷却。然后，该液体制冷剂中的一些经过液体喷射阀111流入压缩机101的抽吸端口101a，以对压缩机101进行冷却并为压缩机101提供进一步的容量。此外，一些液体制冷剂进入气体喷射阀112，并且在进入节能热交换器105之前在较低的压力和温度下膨胀成气液混合物，上述液体制冷剂在上述热交换器105中被加热至基本上饱和的气态状态。然后，该基本上饱和的气态制冷剂进入压缩机101的气体喷射端口101b，以增加压缩机101的容量，并且改善热泵100的性能系数。剩余的液体制冷剂流过使制冷剂在其中膨胀的主膨胀机构103、使剩余的液体制冷剂在其中蒸发的热源侧热交换器104，然后返回到压缩机101的抽吸端口101a。

图7示出了相对于图6的如上所述操作中的第二模式的操作的理想的压焓(p-h)图。

上述图类似于图5A中所示的关于第一模式的图，然而，图7中的图进一步示出了液体喷射部件。液体喷射部件减少制冷剂在抽吸端口101a处进入压缩机101的焓。这进一步减少了压缩机101将每单位质量的气体压缩到所需压力所需功的量。此外，制冷剂的压缩机排放温度也减少，如ΔT所示。

因此，总体而言，热泵在第二模式下的操作可以在较低的压缩机负载和较低的压缩机排放温度下实现较高的容量。因此，热泵可以实现较高的操作范围，并且在热源侧的环境温度非常低的情况下提供较高的出水温度，而不会因过载而使压缩机故障。在一些情况下，在低于－15℃的环境温度下，可以实现至少70℃的出水温度。

图8示出了在第三模式下操作的图1热泵，上述第三模式在此也被称为“液体喷射模式”。在该第三操作模式下，液体喷射阀111和低压旁通阀113被打开，同时气体喷射阀112和热气旁通阀114被关闭。

制冷剂作为热气离开压缩机101的压缩端口101c，并且进入使制冷剂在其中冷凝的利用侧热交换器102。然后，制冷剂流过流动控制元件108，并且一些液体制冷剂被随后排出并流过液体喷射阀111，以直接地进入压缩机101的抽吸端口101a。剩余的制冷剂流过在其中膨胀成气液混合物的主膨胀机构103，并且在现在基本上为气态的制冷剂流过蓄能器106之前进入在其中对剩余的制冷剂进行蒸发的热源侧热交换器104，并返回到压缩机101的抽吸端口101a。低压旁通阀113也被打开，以允许压缩机101的抽吸端口101a与喷射端口101b之间的压力均衡。这可以防止流过压缩机101的制冷剂的换向流动，从而有助于防止压缩机101内的制冷剂泄漏。

当热源侧的环境温度较高且压缩机101仅需要以低容量操作时，热泵100在该第三模式下操作。液体喷射会降低经过压缩端口101c离开压缩机101的制冷剂的温度。

图9示出了在第四模式下操作的图1的热泵。在该第四模式下，液体喷射阀111、气体喷射阀112和低压旁通阀113全部被打开，而热气旁通阀114被关闭。

制冷剂以与上面参照图4针对第二模式所描述的相同方式流过制冷路径。然而，在第四模式下，低压旁通阀113也被打开。低压旁通阀113可以用作膨胀阀和/或可以在低压旁通阀113的下游配置毛细管，以实现膨胀，并且至少使经由气体喷射阀112和节能热交换器105流过低压旁通阀113和可选的毛细管并朝向抽吸端口101a的制冷剂部分地液化。因此，来自气体喷射阀112的气态制冷剂也将经过压缩机101的抽吸端口101a进入，反之亦然。由此，利用经由低压旁通阀113向抽吸端口101a馈送的额外的制冷剂，可以在增加压缩机101的容量的同时降低排放端口101c处的排放温度。

当需要低容量以使压缩机101具有更大的容量范围时，热泵100在该第四模式下操作。热泵100的性能系数减小，允许压缩机101即使在仅需要低容量时也可在正常负载下操作。这防止了压缩机101必须连续地接通和断开以满足低容量要求，从而减少了压缩机101的应变并延长了压缩机寿命。

图10示出了在第五模式下操作的图1的热泵。在该第五模式下，液体喷射阀111、气体喷射阀112、低压旁通阀113和热气旁通阀114全部被打开。

在该模式下，热的高压气态制冷剂从压缩机101的压缩端口101c离开。一些气态制冷剂穿过热气旁通阀114，并且直接地进入热源侧热交换器104。剩余的制冷剂流过在其中冷凝的利用侧热交换器102。然后，液体制冷剂继续流过流动控制元件108和液体制冷剂在其中被过冷的节能热交换器105。该液体制冷剂中的一些被排出，并且经过液体喷射阀111流入压缩机101的抽吸端口101a。剩余的制冷剂中的一些流过气体喷射阀112和在其中被加热的节能热交换器105，以进入压缩机101的喷射端口101b。剩余的制冷剂流过主膨胀机构103和使制冷剂在其中蒸发的热源侧热交换器104，并且返回到压缩机101的抽吸端口101a。低压旁通阀113也被打开，这允许来自气体喷射阀112的气态制冷剂经过压缩机101的抽吸端口101a进入，并且允许来自热源侧热交换器104和液体喷射阀111的制冷剂经过喷射端口101b进入。

当环境(室外)温度较高且抽吸密度增加时，该第五模式是特别有利的。其结果是，在压缩机101的高压侧的排放端口101c处可能存在压力增大。如果压力变得过高，则需要减小压缩机速度。然而，因密度高，即使转速变低，压缩机101也需要更高的转矩。由此，压缩机101的功率消耗增大，并且效率劣化。在第五模式下可以避免这种情况。特别地，当热气旁通阀114在加热操作中被打开时，高压气态制冷剂绕过用作冷凝器的利用侧热交换器102，并且经由第一侧114a的管道、阀114和第二侧114b的管道直接地馈送到热源侧热交换器104。

通过打开热制冷回路中的所有阀，由于制冷剂并未被有效地压缩和膨胀，热泵100的性能系数急剧地降低。当需要非常低的容量时，热泵100在该第五模式下操作。在该模式下操作基本上允许压缩机101在容量急剧地降低并实现高温的同时，在正常负载下继续工作。这可以通过防止压缩机101连续地接通和断开来在非常低的所需容量下保护压缩机101，从而满足低容量要求。

图11示出了根据本公开的第二实施方式的热泵1100的示意图。图11中所示的热泵1100类似于图1中所示的热泵，并且类似的附图标记表示类似的部件。两个热泵之间的区别在于热泵1100具有气液分离器1105，以代替节能热交换器105。

气液分离器1105包括输入端口1105a、气体输出端口1105b和液体输出端口1105c。气液分离器1105能够将制冷剂的气态成分与制冷剂的液态成分分离。气态制冷剂经过气体出口端口1105b离开气液分离器1105，而液态制冷剂经过液体出口端口1105c离开气液分离器1105。

然后，液体制冷剂继续流过主膨胀机构103和热源侧热交换器104，并且返回到压缩机101的抽吸端口101a。

气态制冷剂从气体出口端口1105b离开，并且经过气体喷射阀1112流入压缩机101的喷射端口101b。本实施方式中的气体喷射阀1112可以是简单的开闭阀，例如电磁阀。

热泵1100还包括位于气液分离器1105的入口端口1105a上游的二次膨胀机构1103。来自利用侧热交换器的液体制冷剂在进入气液分离器1105之前通过该二次膨胀机构1103膨胀成气液混合物。二次膨胀机构1103可以是可变膨胀阀。因此，可以通过控制二次膨胀机构1103的开度来控制喷射到压缩机中的气体喷射量。可以通过打开和关闭气体喷射阀1112来接通和断开气体喷射。

气液分离器1105的功能类似于节能热交换器105的功能，因为气液分离器1105产生喷射到压缩机101的喷射端口101b的饱和气体和进入热源侧热交换器104的过冷液体。过冷液体也可以用于将液体喷射到压缩机101的抽吸端口101a。

热泵1100的其他部件以与上面参照图1至图10描述相同的方式起作用。

热泵1100还可以以与如上所述的热泵100相同的方式执行操作的第一模式至第五模式。

图12示出了在第二模式下操作的图11的热泵。热泵的操作基本上与上面参照图6和图7描述的操作相同。

在液体制冷剂离开利用侧热交换器102之后，该液体制冷剂穿过流动控制元件108，然后在二次膨胀机构1103中部分地膨胀成气液混合物。然后，该气液制冷剂的混合物进入气液分离器1105。液体制冷剂经过液体出口端口1105c离开气液分离器1105，而气态制冷剂经过气体出口端口1105b离开。然后，气态制冷剂穿过打开的气体喷射阀1112并到达压缩机101的喷射端口101b。然后，一些液体制冷剂穿过液体喷射阀111并进入压缩机101的抽吸端口101a。剩余的液体制冷剂穿过主膨胀机构103，在该主膨胀机构103中被膨胀成气液混合物。然后，气液制冷剂混合物穿过使制冷剂的液体部分在其中蒸发的热源侧热交换器104，然后流回到压缩机101的抽吸端口101a。

压焓(p-h)图与图7所示的图相同，气液分离器1105和节能热交换器105可以互换使用。此外，热泵1100可以在与上面参照热泵100描述的第一模式至第五模式相同的模式下操作。

各种变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。

压缩机101不必是涡旋式压缩机。压缩机101可以是旋转螺杆式压缩机、离心压缩机或适用于液体和气体喷射的任何其他类型的压缩机。

压缩机101可以是半密闭或全密闭的压缩机。

制冷剂可以是R32以外的物质。例如，制冷剂可以是任何合适的氢氟碳化物、氯氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、碳氢化合物或溴氟碳化合物。

热泵100可以用于任何合适的应用，例如制冷、加热、通风、空调、家用热水或工业加热。

热泵100可以不包括蓄能器106。替代地，热泵100可以包括能对气体和液体制冷剂进行分离的任何其他元件。

热泵100可以不包括连接到制冷路径120的PCB冷却元件107。PCB可以通过任何其他主动或被动的冷却方法进行冷却，或者也可以根本不进行冷却。例如，PCB可以使用热沉进行空气冷却。

热泵100可以不包括四通换向阀110，并且可以在“加热”模式下连续地操作，所述“加热”模式中，利用侧被加热，且利用侧热交换器102用作冷凝器。

利用侧热交换器102可以不是板式热交换器，但是可以是适用于特定应用热泵的任何其他类型的热交换器。例如，利用侧热交换器102可以是管壳式热交换器、板壳式热交换器、板翅式热交换器、螺旋盘管式热交换器、螺旋式热交换器或HVAC空气盘管。

热源侧热交换器104可以不具有多个盘管，但是可以是适合热泵的特定应用的任何类型的热交换器。例如，热源侧热交换器104可以是管壳式热交换器、板壳式热交换器、板翅式热交换器、螺旋盘管式热交换器、螺旋式热交换器或板式热交换器。热源侧热交换器104可以不包括风扇。

流动控制元件108可以不是处于桥接布置的四个止回阀，但是可以是允许制冷剂在回路中单向地流过主膨胀机构103的任何其他类型的元件。例如，流动控制元件可以是四通换向阀。

主膨胀机构103可以不是热膨胀阀。主膨胀机构可以是能够降低制冷剂压力并允许其膨胀的任何元件。主膨胀机构103可以是节流装置，例如毛细管。

液体喷射阀111可以是能够对经过其的基本上为液体的制冷剂的流动进行控制的任何阀。该液体喷射阀111可以是简单的开闭阀，例如电磁阀、闸阀、球阀或蝶形阀。替代地，液体喷射阀111也可以是可变阀，例如热膨胀阀、旋塞阀、截止阀或隔膜阀。

气体喷射阀112可以是能够对经过其的基本上为气态的制冷剂的流动进行控制的任何阀。该气体喷射阀112可以是简单的开闭阀，例如电磁阀、闸阀、球阀或蝶形阀。替代地，气体喷射阀112也可以是可变阀，例如热膨胀阀、旋塞阀、截止阀或隔膜阀。

低压旁通阀113可以是能够对经过其的气态和液体的制冷剂的流动进行控制的任何阀。该低压旁通阀113可以是简单的开闭阀，例如电磁阀、闸阀、球阀或蝶形阀。替代地，低压旁通阀113也可以是可变阀，例如热膨胀阀、旋塞阀、截止阀或隔膜阀。

热气旁通阀114可以是能够对经过其的基本上为气态的制冷剂的流动进行控制的任何阀。该热气旁通阀114可以是简单的开闭阀，例如电磁阀、闸阀、球阀或蝶形阀。替代地，热气旁通阀114也可以是可变阀，例如热膨胀阀、旋塞阀、截止阀或隔膜阀。

节能热交换器105可以是适于在较热的制冷剂与较冷的制冷剂之间交换热量的任何类型的热交换器。例如，节能热交换器可以是管壳式热交换器、板壳式热交换器、板翅式热交换器、螺旋盘管式热交换器、螺旋式热交换器或板式热交换器。

二次膨胀机构1103可以不是热膨胀阀。主膨胀机构可以是能够降低制冷剂压力并允许其膨胀的任何元件。二次膨胀机构1103可以是节流装置，例如毛细管。

以上所有内容完全处于本公开的范围内，并且被认为是构成替代实施方式的基础，上述替代实施方式应用了上述特征的一个或多个组合，但是不限于以上公开的特定组合。

鉴于此，存在实施本公开的教导的许多替代方案。预计本领域技术人员将能够在本公开的范围内修改和采用以上公开的内容，以适于其自身的情况和要求，同时根据其在本领域的公知常识，保留以上公开的或可衍生的部分或全部的技术效果。所有这种等价物、变型或适应均落入本公开的范围。

[附图标记列表]

100 热泵

101 压缩机

101a 抽吸端口

101b 气体喷射端口

101b 喷射端口

101c 压缩端口

102 利用侧热交换器

103 主膨胀机构

104 热源侧热交换器

105 节能热交换器

106 蓄能器

107 PCB冷却元件

108 流动控制元件

109 风扇

110 四通换向阀

111 液体喷射阀

112 气体喷射阀

113 低压旁通阀

114 热气旁通阀

120 制冷路径

130 控制器

200 家用供热水器

401 温度确定装置

1100 热泵

1103 二次膨胀机构

1105 气液分离器

1112 气体喷射阀。

Claims (15)

1.一种热泵(100)，包括：

布置在制冷路径(120)中的用于对制冷剂进行压缩的压缩机(101)、第一热交换器(102)、主膨胀机构(103)和第二热交换器(104)，所述压缩机具有抽吸端口(101a)、压缩端口(101c)和喷射端口(101b)；

气体喷射阀(112)，所述气体喷射阀在第一侧(112a)连接到所述第一热交换器与所述主膨胀机构之间的制冷路径，并且在第二侧(112b)连接到所述压缩机的所述喷射端口；

液体喷射阀(111)，所述液体喷射阀在第一侧(111a)连接到所述第一热交换器与所述主膨胀机构之间的制冷路径，并且在第二侧(111b)连接到所述第二热交换器与所述压缩机的所述抽吸端口之间；以及

控制器(130)，所述控制器(130)构造成操作所述气体喷射阀(112)以经过所述喷射端口将至少部分气态制冷剂喷射到所述压缩机中，并且操作所述液体喷射阀(111)以经过所述压缩机的所述抽吸端口将基本上为液态的制冷剂喷射到所述压缩机中。

2.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，所述热泵还包括节能热交换器(105)，所述节能热交换器构造成在离开所述第一热交换器的制冷剂与离开所述气体喷射阀(112)并进入所述压缩机的所述喷射端口的制冷剂之间交换热量。

3.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，还包括：

气液分离器(1105)，所述气液分离器连接在所述第一热交换器与所述主膨胀机构之间，所述气液分离器包括入口端口(1105a)、气体出口端口(1105b)和液体出口端口(1105c)；以及

二次膨胀机构(1103)，所述二次膨胀机构连接在所述第一热交换器与所述气液分离器的所述入口端口之间，

其中，所述气体喷射阀(1112)在第一侧连接到所述气液分离器的所述气体出口端口，所述液体喷射阀(111)在第一侧连接到所述气液分离器的所述液体出口与所述主膨胀机构之间的制冷路径。

4.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，所述热泵还包括温度确定装置(401)，所述温度确定装置用于确定离开所述压缩机的所述压缩端口的制冷剂的排放温度，

其中，所述控制器(130)构造成在所述排放温度超过第一阈值时打开所述气体喷射阀(112)，以在第一模式下操作所述热泵。

5.如权利要求4所述的热泵，其特征在于，还包括压缩机负载确定装置，其中所述控制器(130)构造成在所述压缩机的负载超过第二阈值时对气体喷射阀(112)的开度进行限制。

6.如权利要求4或5所述的热泵，其特征在于，所述控制器(130)构造成在所述制冷剂的所述排放温度超过第三阈值时打开所述液体喷射阀(111)，以在第二模式下操作所述热泵，其中，所述第三阈值高于所述第一阈值。

7.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，还包括蓄能器(106)，所述蓄能器连接在所述第二热交换器与所述压缩机的所述抽吸端口之间，其中，所述液体喷射阀(111)在第二侧连接到所述蓄能器与所述压缩机的所述抽吸端口之间的制冷路径。

8.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，还包括低压旁通阀(113)，所述低压旁通阀连接在所述压缩机的所述抽吸端口与所述喷射端口之间，其中，所述控制器(130)构造成操作所述低压旁通阀(113)，以对所述压缩机的所述抽吸端口与所述喷射端口之间的压力进行平衡。

9.如权利要求8所述的热泵，其特征在于，所述控制器(130)构造成打开所述液体喷射阀(111)和所述低压旁通阀(113)并关闭所述气体喷射阀(112)，以在第三模式下操作所述热泵。

10.如权利要求8或9所述的热泵，其特征在于，所述控制器(130)构造成打开所述液体喷射阀(111)、所述低压旁通阀(113)和所述气体喷射阀(112)，以在第四模式下操作所述热泵。

11.如权利要求8、9或10所述的热泵，其特征在于，还包括热气旁通阀(114)，所述热气旁通阀在第一侧(114a)连接到所述压缩机的所述压缩端口与所述第一热交换器之间的制冷路径，并且在第二侧(114b)连接到所述主膨胀机构与所述第二热交换器之间，

其中，所述控制器(130)构造成操作所述热气旁通阀(114)，以允许制冷剂从所述压缩机的所述压缩端口流向所述主膨胀机构与所述第二热交换器之间的制冷路径。

12.如权利要求11所述的热泵，其特征在于，所述控制器(130)构造成打开所述液体喷射阀(111)、所述气体喷射阀(112)、所述低压旁通阀(113)和所述热气旁通阀(114)，以在第五模式下操作所述热泵。

13.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，还包括：

四通换向阀(110)，所述四通换向阀连接在所述压缩机的所述压缩端口、所述第一热交换器、所述第二热交换器和所述压缩机的所述抽吸端口之间，用于使所述制冷剂经过所述制冷路径的流动换向；以及

流动控制元件(108)，所述流动控制元件连接在所述第一热交换器与所述第二热交换器之间，使得当经过所述制冷路径的所述制冷剂的流动换向时，所述制冷剂能够在经过所述主膨胀机构的回路中单向地流动。

14.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，还包括PCB冷却元件(107)，所述PCB冷却元件连接在所述第一热交换器与所述主膨胀机构之间，用于对包括用于向所述压缩机供给电流的逆变器的PCB进行冷却。

15.如前述权利要求中的任一项所述的热泵，其特征在于，所述制冷剂是氢氟碳化物制冷剂。

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