CN206073494U - 一种热泵系统及具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热泵系统及具有其的汽车，其中热泵系统包括压缩机，四通结构，第一换热器，第二换热器，第一单向阀，第一膨胀阀，第三换热器，第二单向阀，第二膨胀阀和第三膨胀阀；第三膨胀阀的一端与同时连通第二换热器出口、第二单向阀和第二膨胀阀的管路部分连通，另一端与控制结构连通，控制结构接收来自第三膨胀阀的冷媒，将其输入到第二换热器的第二换热路径中，并使该部分冷媒在第二换热路径中的流动方向与在第二换热器的第一换热路径中的冷媒的流动方向相反。本实用新型的热泵系统无论在制热还是制冷时，都能保证在第二换热路径中流动的冷媒的流动方向始终与在第一换热路径中流动的冷媒的流动方向相反，提高了第二换热器的换热效率。

Description

一种热泵系统及具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及热泵系统技术领域，具体涉及一种应用于纯电动汽车的热泵系统及具有其的汽车。

背景技术

随着新能源汽车的迅猛发展，纯电动汽车开始占据越来越多的市场份额。纯电动汽车没有发动机余热可利用，一般是采用热泵系统作为温度调控系统，其中一次节流二级压缩热泵系统是较为常用的热泵系统，该热泵系统既可以用来制冷，也可以用来制热。

现有技术中的一次节流二级压缩热泵系统如图1所示，包括：

压缩机A，具有压缩机出口A3、第一压缩机进口A1和第二压缩机进口A2；

四通阀B，具有第一开口B1、第二开口B2、第三开口B3和第四开口B4；第一开口B1与压缩机出口A3连通；

第一换热器C，具有与第二开口B2连通的第一换热器进口C1，和第一换热器出口C2；

第二换热器D，具有与第一换热器出口C2连通的第二换热器进口D1，和第二换热器出口D2；

第一单向阀E，串联在第一换热器出口C2和第二换热器进口D1之间，控制冷媒只能从第一换热器出口C2流向第二换热器进口D1；

第一膨胀阀F，与第一单向阀E并联设置；

第三换热器G，具有第三换热器进口G1和第三换热器出口G2，第三换热器进口G1通过管路与第二换热器出口D2连通，第三换热器出口G2与四通阀B的第三开口B3连通；

第二单向阀H，串联在第二换热器出口D2和第三换热器进口G1之间，控制冷媒只能从第三换热器进口G1流向第二换热器出口D2；

第二膨胀阀I，与第二单向阀H并联设置；

第三膨胀阀J，一端与同时连通第二换热器出口D2、第二单向阀H和第二膨胀阀I的管路部分连通，另一端与设置在第二换热器D上的第二换热器换热进口D3连通，经第三膨胀阀J膨胀后的冷媒从第二换热器换热进口D3进入第二换热器D，提高第二换热器D的换热效率，从第二换热器换热出口D4流出后，经压缩机第一进口A1流回到压缩机A；

气液分离器K，具有与第四开口B4连通的气液分离进口K1，和与压缩机第二进口A2连通的气液分离出口K2。

当启动该系统进行制冷时，冷媒在压缩机A内部被压缩，成为高温高压的气体，然后从压缩机出口A3流出，经四通阀B的第一开口B1、第二开口B2和第一换热器C的第一换热器进口C1流入第一换热器C，第一换热器C布置在车外，对冷媒进行一次过冷；冷媒从第一换热器出口C2流出后，经第一单向阀E、第二换热器进口D1流入第二换热器D(此时第一膨胀阀F关闭)，第二换热器D内部对冷媒进行第二次过冷；从第二换热器出口D2流出的冷媒，一部分经第三膨胀阀J膨胀，经第二换热器换热进口D3再次流入第二换热器D，提高第二换热器D的换热效率，这部分冷媒从第二换热器换热出口D4流出后，经压缩机第一进口A1流回到压缩机A；另一部分经第二膨胀阀I、第三换热器进口G1进入第三换热器G，第三换热器G布置在车内，用来降低车内的温度，冷媒从第三换热器出口G2流出后，进入四通阀B的第三开口B3、经第四开口B4和气液分离进口K1进入气液分离器K，并最终经气液分离出口K2、压缩机第二进口A2流回到压缩机A，完成制冷循环。

当启动该系统进行制热时，冷媒在压缩机A内被压缩，成为高温高压的气体，然后从压缩机出口A3流出，经四通阀B的第一开口B1、第三开口B3和第三换热器G的第三换热器出口G2流入第三换热器G，第三换热器G布置在车内，散发出来的热量用来提升车内的温度；冷媒从第三换热器进口G1，经第二单向阀H流出后(此时第二膨胀阀I关闭)，一部分经第二换热器出口D2流入第二换热器D；另一部分经第三膨胀阀J膨胀成为低压冷媒，经第二换热器换热进口D3再次流入第二换热器D，吸收上述一部分冷媒流经第二换热器D时散发的热量，这部分冷媒从第二换热器出口D4流出后，经压缩机第一进口A1流回到压缩机A；从第二换热器进口D1流出的冷媒经第一膨胀阀F膨胀，经第一换热器出口C2进入第一换热器C换热，第一换热器C布置在车外，吸收外界的热量对冷媒进行升温，升温后的冷媒经第一换热器进口C1、第二开口B2、第四开口B4、气液分离进口K1进入气液分离器K，并最终经气液分离出口K2、压缩机第二进口A2流回到压缩机A，完成制冷循环。

上述现有技术中一次节流二级压缩热泵系统的缺陷在于：当启动该系统进行制冷时，从第二换热器换热进口D3流入、从第二换热器换热出口D4流出的冷媒，与从第二换热器进口D1流入、从第二换热器出口D2流出的冷媒在第二换热器D内部的流动方向相同，这导致第二换热器D的换热效率低。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的一次节流二级压缩热泵系统无论在制热还是制冷时，经第三膨胀阀膨胀后的冷媒都是从第二换热器换热进口进入第二换热器、从第二换热器换热出口流出第二换热器，导致该部分冷媒在第二换热器内的流动方向单一，进而导致在制热或制冷时出现该部分冷媒与流经第二换热器的另一部冷媒流动方向相同，以致换热效率低的技术缺陷，从而提供一种能够改变该部分冷媒在第二换热器内的流动方向，进而提高换热效率的热泵系统。

本实用新型还提供一种具有上述热泵系统的汽车。

为此，本实用新型提供一种热泵系统，包括：

压缩机，具有第一压缩机进口、第二压缩机进口和压缩机出口；

四通结构，具有第一开口、第二开口、第三开口和第四开口，所述第一开口与所述压缩机出口连通，所述第四开口与所述第二压缩机进口连通；所述四通结构具有使所述第一开口与所述第二开口连通、使所述第三开口与所述第四开口连通的第一状态，和使所述第一开口与所述第三开口连通、使所述第二开口与所述第四开口接通的第二状态；

第一换热器，具有与所述第二开口连通的第一换热器进口，和第一换热器出口；

第二换热器，具有与所述第一换热器出口连通的第二换热器进口，第二换热器出口，第二换热器换热进口，以及第二换热器换热出口；连通所述第二换热器进口和所述第二换热器出口的第一换热路径与连通所述第二换热器换热进口和所述第二换热器换热出口的第二换热路径并行设置；

第一单向阀，串联在所述第一换热器出口和所述第二换热器进口之间，控制冷媒只能从所述第一换热器出口流向所述第二换热器进口；

第一膨胀阀，与所述第一单向阀并联设置在所述第一换热器出口和所述第二换热器进口之间；

第三换热器，具有第三换热器进口和第三换热器出口，所述第三换热器进口通过管路与所述第二换热器出口连通，所述第三换热器出口与所述第三开口连通；

第二单向阀，串联在所述第二换热器出口和所述第三换热器进口之间，控制冷媒只能从所述第三换热器进口流向所述第二换热器出口；

第二膨胀阀，与所述第二单向阀并联设置在所述第三换热器进口和所述第二换热器出口之间；

第三膨胀阀，一端与同时连通所述第二换热器出口、所述第二单向阀和所述第二膨胀阀的管路部分连通，另一端与控制结构连通，所述控制结构接收来自所述第三膨胀阀的冷媒，将其输入到所述第二换热路径中，并使该部分冷媒在所述第二换热路径中的流动方向与直接输入到所述第一换热路径中的冷媒的流动方向相反，从所述第二换热路径中流出的冷媒经所述第一压缩机进口流回到所述压缩机。

作为一种优选方案，所述控制结构包括：

第一三通结构，包括一端互相连通的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路的另一端与所述第三膨胀阀连通，所述第二管路的另一端与所述第二换热器换热进口连通，所述第三管路的另一端与所述第二换热器换热出口连通；所述第一三通结构具有使所述第一管路与所述第二管路连通的第一状态，和使所述第一管路与所述第三管路连通的第二状态；

第二三通结构，包括一端互相连通的第四管路、第五管路和第六管路，所述第四管路的另一端与所述第一压缩机进口连通，所述第五管路的另一端与所述第二换热器换热进口连通，所述第六管路的另一端与所述第二换热器换热出口连通；所述第二三通结构具有使所述第四管路与所述第六管路连通的第一状态，和使所述第四管路与所述第五管路连通的第二状态。

作为一种优选方案，所述第一三通结构包括第一三通阀，所述第一三通阀具有第一连通口、第二连通口和第三连通口；所述第一连通口与所述第一管路的一端连通，所述第二连通口与所述第二管路的一端连通，所述第三连通口与所述第三管路的一端连通；

所述第二连通口打开，所述第三连通口关闭时，所述第一管路与所述第二管路连通；

所述第二连通口关闭，所述第三连通口打开时，所述第一管路与所述第三管路连通。

作为一种优选方案，所述第一三通结构包括设置在所述第一管路和所述第二管路之间的第一闸阀，以及设置在所述第一管路和所述第三管路之间的第二闸阀；

所述第一闸阀打开，所述第二闸阀关闭时，所述第一管路与所述第二管路连通；

所述第一闸阀关闭，所述第二闸阀打开时，所述第一管路与所述第三管路连通。

作为一种优选方案，所述第二三通结构包括第二三通阀，所述第二三通阀具有第四连通口、第五连通口和第六连通口；所述第四连通口与所述第四管路的一端连通，所述第五连通口与所述第五管路的一端连通，所述第六连通口与所述第六管路的一端连通；

所述第五连通口关闭，所述第六连通口打开时，所述第四管路与所述第六管路连通；

所述第五连通口打开，所述第六连通口关闭时，所述第四管路与所述第六管路连通。

作为一种优选方案，所述第二三通结构包括设置在所述第四管路和所述第五管路之间的第三闸阀，以及设置在所述第四管路和所述第六管路之间的第四闸阀；

所述第三闸阀关闭，所述第四闸阀打开时，所述第四管路与所述第六管路连通；

所述第三闸阀打开，所述第四闸阀关闭时，所述第四管路与所述第五管路连通。

作为一种优选方案，所述四通结构为四通阀。

作为一种优选方案，还包括气液分离器，所述气液分离器具有与所述第四开口连通的气液分离进口，和与所述第二压缩机进口连通的气液分离出口。

作为一种优选方案，所述第二换热器为板式换热器或套管换热器。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车安装有如上任一项所述的热泵系统。

本实用新型提供的热泵系统及具有其的汽车，具有以下优点：

1.本实用新型的热泵系统，在现有热泵系统的基础上增加了控制结构，控制结构能够接收来自第三膨胀阀的冷媒，将其输入到第二换热路径中，并使该部分冷媒在第二换热路径中的流动方向与直接输入到第一换热路径中的冷媒的流动方向相反，从而使得本实用新型的热泵系统无论在制热还是制冷时，在第二换热路径中流动的冷媒的流动方向始终与在第一换热路径中流动的冷媒的流动方向相反，提高了第二换热器的换热效率。

2.本实用新型的热泵系统，控制结构包括第一三通结构和第二三通结构，第一三通结构包括一端互相连通的第一管路、第二管路和第三管路，第一管路的另一端与第三膨胀阀连通，第二管路的另一端与第二换热器换热进口连通，第三管路的另一端与第二换热器换热出口连通；第二三通结构包括一端互相连通的第四管路、第五管路和第六管路，第四管路的另一端与第一压缩机进口连通，第五管路的另一端与第二换热器换热进口连通，第六管路的另一端与第二换热器换热出口连通；通过控制第一管路与第二管路或第三管路接通，控制冷媒从第二换热器换热进口或第二换热器换热出口进入第二换热路径，通过控制第四管路与第六管路或第五管路接通，接收流经第二换热路径的冷媒，并将其输送回压缩机，通过合理控制，可以保证在第二换热路径中流动的冷媒的流动方向始终与在第一换热路径中流动的冷媒的流动方向相反。

3.本实用新型的热泵系统，第一三通结构包括第一三通阀，第一三通阀具有第一连通口、第二连通口和第三连通口，第一连通口与第一管路的一端连通，第二连通口与第二管路的一端连通，第三连通口与第三管路的一端连通，通过控制第二连通口和第三连通口的打开或关闭，控制第一管路与第二管路连通或与第三管路连通。类似的，第二三通结构包括第二三通阀，第二三通阀具有第四连通口、第五连通口和第六连通口，通过控制第五连通口和第六连通口的打开或关闭，控制第四管路与第五管路或第六管路连通。

4.本实用新型的热泵系统，第一三通结构还可以包括设在第一管路和第二管路之间的第一闸阀，和设在第一管路和第三管路之间的第二闸阀，通过控制第一闸阀和第二闸阀的开启或关闭，控制第一管路与第二管路或第三管路连通；类似的，第二三通结构也可以包括设在第四管路和第五管路之间的第三闸阀，和设在第四管路和第六管路之间的第四闸阀，通过控制第三闸阀和第四闸阀的开启或关闭，控制第四管路与第五管路或第六管路连通。

5.本实用新型的热泵系统，还包括气液分离器，串联在四通结构的第四开口和压缩机的第二压缩机进口之间，用于对回流至压缩机的冷媒进行过滤，保证只有气态的冷媒才能进入压缩机，从而提高了压缩机的压缩效率。

6.本实用新型还提供一种汽车，其安装有如上所述的热泵系统，由于安装了上述的热泵系统，因而自然具有因安装上述热泵系统而带来的一切优点。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中热泵系统的结构原理图。

图2是实施例中热泵系统的结构原理图。

图3是图2中热泵系统的结构变化图。

附图标记：A-压缩机，A1-第一压缩机进口，A2-第二压缩机进口，B-四通阀，B1-第一开口，B2-第二开口，B3-第三开口，B4-第四开口，C-第一换热器，C1-第一换热器进口，C2-第一换热器出口，D-第二换热器，D1-第二换热器进口，D2-第二换热器出口，D3-第二换热器换热进口，D4-第二换热器换热出口，E-第一单向阀，F-第一膨胀阀，G-第三换热器，G1-第三换热器进口，G2-第三换热器出口，H-第二单向阀，I-第二膨胀阀，J-第三膨胀阀，K-气液分离器，K1-气液分离进口，K2-气液分离出口；

a-压缩机，a1-第一压缩机进口，a2-第二压缩机进口，b-四通结构，b1-第一开口，b2-第二开口，b3-第三开口，b4-第四开口，c-第一换热器，c1-第一换热器进口，c2-第一换热器出口，d-第二换热器，d1-第二换热器进口，d2-第二换热器出口，d3-第二换热器换热进口，d4-第二换热器换热出口，e-第一单向阀，f-第一膨胀阀，g-第三换热器，g1-第三换热器进口，g2-第三换热器出口，h-第二单向阀，i-第二膨胀阀，j-第三膨胀阀，k-气液分离器，k1-气液分离进口，k2-气液分离出口，m-第一三通阀，m1-第一连通口，m2-第二连通口，m3-第三连通口，n-第二三通阀，n1-第四连通口，n2-第五连通口，n3-第六连通口，p1-第一管路，p2-第二管路，p3-第三管路，p4-第四管路，p5-第五管路，p6-第六管路，q1-第一闸阀，q2-第二闸阀，q3-第三闸阀，q4-第四闸阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案进行描述，显然，下述的实施例不是本实用新型全部的实施例。基于本实用新型所描述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出其他创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种一种热泵系统，如图2所示，包括：

压缩机a，具有第一压缩机进口a1、第二压缩机进口a2和压缩机出口a3；

四通结构b，具有第一开口b1、第二开口b2、第三开口b3和第四开口b4，所述第一开口b1与所述压缩机出口a3连通，所述第四开口b4与所述第二压缩机进口a2连通；所述四通结构b具有使所述第一开口b1与所述第二开口b2连通、使所述第三开口b3与所述第四开口b4连通的第一状态，和使所述第一开口b1与所述第三开口b3连通、使所述第二开口b2与所述第四开口b4接通的第二状态；

第一换热器c，具有与所述第二开口b2连通的第一换热器进口c1，和第一换热器出口c2；

第二换热器d，具有与所述第一换热器出口c2连通的第二换热器进口d1，第二换热器出口d2，第二换热器换热进口d3，以及第二换热器换热出口d4；连通所述第二换热器进口d1和所述第二换热器出口d2的第一换热路径与连通所述第二换热器换热进口d3和所述第二换热器换热出口d4的第二换热路径并行设置；

第一单向阀e，串联在所述第一换热器出口c2和所述第二换热器进口d1之间，控制冷媒只能从所述第一换热器出口c2流向所述第二换热器进口d1；

第一膨胀阀f，与所述第一单向阀e并联设置在所述第一换热器出口c2和所述第二换热器进口d1之间；

第三换热器g，具有第三换热器进口g1和第三换热器出口g2，所述第三换热器进口g1通过管路与所述第二换热器出口d2连通，所述第三换热器出口g2与所述第三开口b3连通；

第二单向阀h，串联在所述第二换热器出口d2和所述第三换热器进口g1之间，控制冷媒只能从所述第三换热器进口g1流向所述第二换热器出口d2；

第二膨胀阀i，与所述第二单向阀h并联设置在所述第三换热器进口g1和所述第二换热器出口d2之间；

第三膨胀阀j，一端与同时连通所述第二换热器出口d2、所述第二单向阀h和所述第二膨胀阀i的管路部分连通，另一端与控制结构连通，所述控制结构接收来自所述第三膨胀阀j的冷媒，将其输入到所述第二换热路径中，并使该部分冷媒在所述第二换热路径中的流动方向与直接输入到所述第一换热路径中的冷媒的流动方向相反，从所述第二换热路径中流出的冷媒经所述第一压缩机进口a1流回到所述压缩机a。

本实施例中的热泵系统，在现有热泵系统的基础上增加了控制结构，控制结构能够接收来自第三膨胀阀j的冷媒，将其输入到第二换热路径中，并使该部分冷媒在第二换热路径中的流动方向与直接输入到第一换热路径中的冷媒的流动方向相反，从而使得本实施例的热泵系统无论在制热还是制冷时，在第二换热路径中流动的冷媒的流动方向始终与在第一换热路径中流动的冷媒的流动方向相反，因而提高了第二换热器d的换热效率。

所述控制结构包括：

第一三通结构，包括一端互相连通的第一管路p1、第二管路p2和第三管路p3，所述第一管路p1的另一端与所述第三膨胀阀j连通，所述第二管路p2的另一端与所述第二换热器换热进口d3连通，所述第三管路p3的另一端与所述第二换热器换热出口d4连通；所述第一三通结构具有使所述第一管路p1与所述第二管路p2连通的第一状态，和使所述第一管路p1与所述第三管路p3连通的第二状态；

第二三通结构，包括一端互相连通的第四管路p4、第五管路p5和第六管路p6，所述第四管路p4的另一端与所述第一压缩机进口a1连通，所述第五管路p5的另一端与所述第二换热器换热进口d3连通，所述第六管路p6的另一端与所述第二换热器换热出口d4连通；所述第二三通结构具有使所述第四管路p4与所述第六管路p6连通的第一状态，和使所述第四管路p4与所述第五管路p5连通的第二状态。

在本实施例中，所述第一三通结构还包括第一三通阀m，所述第一三通阀m具有第一连通口m1、第二连通口m2和第三连通口m3；所述第一连通口m1与所述第一管路p1的一端连通，所述第二连通口m2与所述第二管路p2的一端连通，所述第三连通口m3与所述第三管路p3的一端连通；

所述第二连通口m2打开，所述第三连通口m3关闭时，所述第一管路p1与所述第二管路p2连通；

所述第二连通口m2关闭，所述第三连通口m3打开时，所述第一管路p1与所述第三管路p3连通。

作为对第一三通结构的变形设计方案，如图3所示，所述第一三通结构还可以是包括设置在所述第一管路p1和所述第二管路p2之间的第一闸阀q1，以及设置在所述第一管路p1和所述第三管路p3之间的第二闸阀q2；

所述第一闸阀q1打开，所述第二闸阀q2关闭时，所述第一管路p1与所述第二管路p2连通；

所述第一闸阀q1关闭，所述第二闸阀q2打开时，所述第一管路p1与所述第三管路p3连通。

在本实施例中，所述第二三通结构包括第二三通阀n，所述第二三通阀n具有第四连通口n1、第五连通口n2和第六连通口n3；所述第四连通口n1与所述第四管路p4的一端连通，所述第五连通口n2与所述第五管路p5的一端连通，所述第六连通口n3与所述第六管路p6的一端连通；

所述第五连通口n2关闭，所述第六连通口n3打开时，所述第四管路p4与所述第六管路p6连通；

所述第五连通口n2打开，所述第六连通口n3关闭时，所述第四管路p4与所述第六管路p6连通。

作为对第二三通结构的变形设计方案，如图3所示，所述第二三通结构还可以是包括设置在所述第四管路p4和所述第五管路p5之间的第三闸阀q3，以及设置在所述第四管路p4和所述第六管路p6之间的第四闸阀q4；

所述第三闸阀q3关闭，所述第四闸阀q4打开时，所述第四管路p4与所述第六管路p6连通；

所述第三闸阀q3打开，所述第四闸阀q4关闭时，所述第四管路p4与所述第五管路p5连通。

上述第一三通结构的两种设计方案与第二三通结构的两种设计方案，可以任意组合使用。

本实施例中，所述四通结构b为四通阀。

还包括气液分离器k，所述气液分离器k具有与所述第四开口b4连通的气液分离进口k1，和与所述第二压缩机进口a2连通的气液分离出口k2。气液分离器k串联在四通结构b的第四开口b4和压缩机a的第二压缩机进口a2之间，用于对回流至压缩机a的冷媒进行过滤，保证只有气态的冷媒才能进入压缩机a，从而提高了压缩机a的压缩效率。

本实施例中，所述第二换热器d为板式换热器或套管换热器，本领域的技术人员还可以根据需要采用其他结构形式的换热器。

本实施例中的热泵系统在制冷工作时的流程如下：

1)四通结构b切换至第一状态，即第一开口b1与第二开口b2连通，第三开口b3与第四开口b4连通，冷媒在压缩机a内部被压缩后，从压缩机出口a3流出，经第一开口b1、第二开口b2、第一换热器进口c1进入第一换热器c，第一换热器c布置在外部(如汽车外部)，流经第一换热器c的冷媒进行一次过冷；

2)从第一换热器出口c2流出的冷媒经第一单向阀e、第二换热器进口d1流入第二换热器d的第一换热路径进行再次过冷，此时第一膨胀阀f关闭；

3)从第二换热器出口d2流出的冷媒，一部分经第三膨胀阀f膨胀，经第一管路p1、第三管路p3、第二换热器换热出口d4进入第二换热器d的第二换热路径，从第二换热器换热进口d3流出后，经第五管路p5、第四管路p4、第一压缩机进口a1流回到压缩机；另一部分经第二膨胀阀i膨胀，经第三换热器进口g1进入第三换热器g；

4)第三换热器g布置在内部(如汽车内部)，冷媒经第二膨胀阀i膨胀后温度很低，用于内部制冷；

5)从第三换热器出口g2流出的冷媒，经第三开口b3、第四开口b4、气液分离器进口k1进入气液分离器k，并最终经气液分离出口k2、第二换热器进口a2流回到压缩机a，完成制冷循环。

本实施例中的热泵系统在制热时的工作流程如下：

1)四通结构b切换至第二状态，即第一开口b1与第三开口b3连通，第二开口b2与第四开口b4连通，冷媒在压缩机a内部被压缩后，从压缩机出口a3流出，经第一开口b1、第三开口b3、第三换热器出口g2进入第三换热器g，第三换热器g布置在内部(如汽车内部)，被压缩机压缩后的冷媒温度很高，用于对内部制热；

2)从第三换热器进口g1流出的冷媒经过第二单向阀h后(此时第二膨胀阀i关闭)，一部分经第二换热器出口d2流入第二换热器d的第二换热路径，另一部分经第三膨胀阀j膨胀，经第一管路p1、第二管路p2、第二换热器换热进口d3进入第二换热器d的第二换热路径，从第二换热器换热出口d4流出后，经第六管路p6、第四管路p4、第一压缩机进口a1流回到压缩机；

3)从第二换热器进口d1流出的冷媒，经第一膨胀阀f膨胀后，经第一换热器出口c2进入第一换热器c，第一换热器c布置在外部(如汽车外部)，由于经第一膨胀阀f膨胀后的冷媒温度很低，低温的冷媒流经第一换热器c时能够吸收外界的温度升温；

4)从第一换热器进口c1流出的冷媒，经第二开口b2、第四开口b4气液分离进口k1进入气液分离器k，并最终经气液分离出口k2、第二压缩机进口a2流回到压缩机a，完成制热循环。

实施例2

本实施例提供一种汽车，所述汽车安装有实施例1中所述的热泵系统。

本实施例中的汽车，由于安装了实施例1中的热泵系统，因而自然具有因安装上述热泵系统而带来的一切优点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种热泵系统，其特征在于：包括：

压缩机(a)，具有第一压缩机进口(a1)、第二压缩机进口(a2)和压缩机出口(a3)；

四通结构(b)，具有第一开口(b1)、第二开口(b2)、第三开口(b3)和第四开口(b4)，所述第一开口(b1)与所述压缩机出口(a3)连通，所述第四开口(b4)与所述第二压缩机进口(a2)连通；所述四通结构(b)具有使所述第一开口(b1)与所述第二开口(b2)连通、使所述第三开口(b3)与所述第四开口(b4)连通的第一状态，和使所述第一开口(b1)与所述第三开口(b3)连通、使所述第二开口(b2)与所述第四开口(b4)接通的第二状态；

第一换热器(c)，具有与所述第二开口(b2)连通的第一换热器进口(c1)，和第一换热器出口(c2)；

第二换热器(d)，具有与所述第一换热器出口(c2)连通的第二换热器进口(d1)，第二换热器出口(d2)，第二换热器换热进口(d3)，以及第二换热器换热出口(d4)；连通所述第二换热器进口(d1)和所述第二换热器出口(d2)的第一换热路径与连通所述第二换热器换热进口(d3)和所述第二换热器换热出口(d4)的第二换热路径并行设置；

第一单向阀(e)，串联在所述第一换热器出口(c2)和所述第二换热器进口(d1)之间，控制冷媒只能从所述第一换热器出口(c2)流向所述第二换热器进口(d1)；

第一膨胀阀(f)，与所述第一单向阀(e)并联设置在所述第一换热器出口(c2)和所述第二换热器进口(d1)之间；

第三换热器(g)，具有第三换热器进口(g1)和第三换热器出口(g2)，所述第三换热器进口(g1)通过管路与所述第二换热器出口(d2)连通，所述第三换热器出口(g2)与所述第三开口(b3)连通；

第二单向阀(h)，串联在所述第二换热器出口(d2)和所述第三换热器进口(g1)之间，控制冷媒只能从所述第三换热器进口(g1)流向所述第二换热器出口(d2)；

第二膨胀阀(i)，与所述第二单向阀(h)并联设置在所述第三换热器进口(g1)和所述第二换热器出口(d2)之间；

第三膨胀阀(j)，一端与同时连通所述第二换热器出口(d2)、所述第二单向阀(h)和所述第二膨胀阀(i)的管路部分连通，另一端与控制结构连通，所述控制结构接收来自所述第三膨胀阀(j)的冷媒，将其输入到所述第二换热路径中，并使该部分冷媒在所述第二换热路径中的流动方向与直接输入到所述第一换热路径中的冷媒的流动方向相反，从所述第二换热路径中流出的冷媒经所述第一压缩机进口(a1)流回到所述压缩机(a)。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：所述控制结构包括：

第一三通结构，包括一端互相连通的第一管路(p1)、第二管路(p2)和第三管路(p3)，所述第一管路(p1)的另一端与所述第三膨胀阀(j)连通，所述第二管路(p2)的另一端与所述第二换热器换热进口(d3)连通，所述第三管路(p3)的另一端与所述第二换热器换热出口(d4)连通；所述第一三通结构具有使所述第一管路(p1)与所述第二管路(p2)连通的第一状态，和使所述第一管路(p1)与所述第三管路(p3)连通的第二状态；

第二三通结构，包括一端互相连通的第四管路(p4)、第五管路(p5)和第六管路(p6)，所述第四管路(p4)的另一端与所述第一压缩机进口(a1)连通，所述第五管路(p5)的另一端与所述第二换热器换热进口(d3)连通，所述第六管路(p6)的另一端与所述第二换热器换热出口(d4)连通；所述第二三通结构具有使所述第四管路(p4)与所述第六管路(p6)连通的第一状态，和使所述第四管路(p4)与所述第五管路(p5)连通的第二状态。

3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于：所述第一三通结构包括第一三通阀(m)，所述第一三通阀(m)具有第一连通口(m1)、第二连通口(m2)和第三连通口(m3)；所述第一连通口(m1)与所述第一管路(p1)的一端连通，所述第二连通口(m2)与所述第二管路(p2)的一端连通，所述第三连通口(m3)与所述第三管路(p3)的一端连通；

所述第二连通口(m2)打开，所述第三连通口(m3)关闭时，所述第一管路(p1)与所述第二管路(p2)连通；

所述第二连通口(m2)关闭，所述第三连通口(m3)打开时，所述第一管路(p1)与所述第三管路(p3)连通。

4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于：所述第一三通结构包括设置在所述第一管路(p1)和所述第二管路(p2)之间的第一闸阀(q1)，以及设置在所述第一管路(p1)和所述第三管路(p3)之间的第二闸阀(q2)；

所述第一闸阀(q1)打开，所述第二闸阀(q2)关闭时，所述第一管路(p1)与所述第二管路(p2)连通；

所述第一闸阀(q1)关闭，所述第二闸阀(q2)打开时，所述第一管路(p1)与所述第三管路(p3)连通。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的热泵系统，其特征在于：所述第二三通结构包括第二三通阀(n)，所述第二三通阀(n)具有第四连通口(n1)、第五连通口(n2)和第六连通口(n3)；所述第四连通口(n1)与所述第四管路(p4)的一端连通，所述第五连通口(n2)与所述第五管路(p5)的一端连通，所述第六连通口(n3)与所述第六管路(p6)的一端连通；

所述第五连通口(n2)关闭，所述第六连通口(n3)打开时，所述第四管路(p4)与所述第六管路(p6)连通；

所述第五连通口(n2)打开，所述第六连通口(n3)关闭时，所述第四管路(p4)与所述第六管路(p6)连通。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的热泵系统，其特征在于：所述第二三通结构包括设置在所述第四管路(p4)和所述第五管路(p5)之间的第三闸阀(q3)，以及设置在所述第四管路(p4)和所述第六管路(p6)之间的第四闸阀(q4)；

所述第三闸阀(q3)关闭，所述第四闸阀(q4)打开时，所述第四管路(p4)与所述第六管路(p6)连通；

所述第三闸阀(q3)打开，所述第四闸阀(q4)关闭时，所述第四管路(p4)与所述第五管路(p5)连通。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：所述四通结构(b)为四通阀。

8.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：还包括气液分离器(k)，所述气液分离器(k)具有与所述第四开口(b4)连通的气液分离进口(k1)，和与所述第二压缩机进口(a2)连通的气液分离出口(k2)。

9.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：所述第二换热器(d)为板式换热器或套管换热器。

10.一种汽车，其特征在于：所述汽车安装有如权利要求1-9中任一项所述的热泵系统。