蒸气喷射热泵和控制方法与流程

本文件总体涉及热泵并且更具体地涉及蒸气喷射热泵。

背景技术：

在直接和间接立法的推动下，未来汽车领域的合规性将需要电气化。对于混合动力车辆和电动车辆，热泵系统代表了一种经验证的解决方案，其用于扩展电气化车辆的行驶范围并在满足日益增长的电气化需求方面具有巨大潜力。与使用高压正温度系数(hv-ptc)加热器或相变材料(pcm)储热器的加热方法相比，例如，热泵系统可以使行驶范围扩展高达30％(ftp行驶循环在-10℃下；供应商数据)。

由于技术进步允许许多电气化车辆在没有充电的情况下例行地行驶超过200英里，因此通过利用热泵系统对这些车辆所提供的行驶范围的改进可能单独地不足以证明使用这些系统是正确的。鉴于具有热泵系统的大多数电气化车辆在低环境(例如，低于约-7摄氏度(-7℃)的环境温度)情况下也配备有hv-ptc加热器作为补充加热源，这一点尤其如此。在与使系统进行操作所需的阀、控制装置和膨胀装置组合时，热泵系统的总成本高于期望值。

对于可获得发动机加热的插电式混合动力电动车辆，一些组织试图利用蒸气喷射热泵来消除在低环境情况下对hv-ptc加热器和类似物的需求。然而，蒸气喷射特征或操作模式仅在加热操作模式下被激活。为了克服这些问题，需要能够以比加热模式更多的操作模式(例如，冷却操作模式)来激活的这种蒸气喷射热泵系统。这种设计将充分利用蒸气喷射并解决高环境情况和低环境情况下的退化性能问题，从而使其成为用于车辆气候控制和热管理的更具竞争力的解决方案。

技术实现要素：

根据本文所述的目的和益处，提供了一种蒸气喷射热泵。所述热泵可以被概括地描述为包括：压缩机，其用于压缩制冷剂；第一阀，其取决于操作模式而进行以下中的至少一个：将由所述压缩机输出的所述制冷剂的第一部分引导至第一热交换器以及将由所述压缩机输出的所述制冷剂的第二部分引导至第二空气-制冷剂热交换器；第一膨胀装置，其接收通过所述第一热交换器引导的所述制冷剂的所述第一部分以及通过所述第二空气-制冷剂热交换器引导的所述制冷剂的所述第二部分中的至少一个；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收液体和蒸气制冷剂混合物，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口以及将所述液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分引导至第二阀，所述第二阀取决于所述操作模式将所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器或第三空气-制冷剂热交换器，其中所述压缩机的第二输入端口取决于所述操作模式接收所述第二空气-制冷剂热交换器和所述第三空气-制冷剂热交换器中的至少一个的输出制冷剂；以及控制模块，其用于取决于所述操作模式至少控制所述第一阀和第二阀以及所述第一膨胀装置。

在另一个可能的实施例中，所述热泵包括存储器，所述存储器取决于操作模式接收由所述第二空气-制冷剂热交换器或所述第三空气-制冷剂热交换器输出的制冷剂，并且将由所述第二空气-制冷剂热交换器或所述第三空气-制冷剂热交换器输出的所述制冷剂的蒸气组分引导至所述压缩机的所述第二输入端口。

在又另一个可能的实施例中，所述第一热交换器是空气-制冷剂热交换器。

在另一个可能的实施例中，在冷却操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

在又另一个可能的实施例中，在加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器。

在另一个可能的实施例中，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

在又一个可能的实施例中，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

在又一个可能的实施例中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器。所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置。由所述蒸气发生器接收的所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分在除冰操作模式下被引导至所述压缩机的所述第一吸入端口。

在另一个可能的实施例中，在除冰操作模式中，所述第一阀和所述第二阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述第二空气-制冷剂热交换器和第二膨胀装置，所述第二阀引导由所述第二膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口，并且所述控制模块还控制所述第二膨胀装置。

在一个其他的可能实施例中，所述第一热交换器是制冷剂-冷却剂热交换器。

在另一个可能的实施例中，所述热泵还包括取决于所述操作模式通过其泵送冷却剂的冷却剂回路，所述冷却剂回路包括所述制冷剂-冷却剂热交换器和第四空气-冷却剂热交换器。

在又一个可能的实施例中，所述热泵还包括制冷剂回路，所述制冷剂回路包括所述压缩机、所述第一阀、所述第二空气-制冷剂热交换器、所述第一膨胀装置、所述蒸气发生器、所述第二阀、所述第三空气-制冷剂热交换器。

在又另一个可能的实施例中，在冷却操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

在另一个可能的实施例中，在加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述制冷剂-冷却剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

在又另一个可能的实施例中，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一制冷剂-冷却剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述第一制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

在又另一个可能的实施例中，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一制冷剂-冷却器热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述第一制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

在一个其他的可能实施例中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器。所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置。由所述蒸气发生器接收的所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分在除冰操作模式下被引导至所述压缩机的所述第一吸入端口。

在又另一个可能的实施例中，在除冰操作模式中，所述第一阀和所述第二阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述第二空气-制冷剂热交换器和第二膨胀装置，所述第二阀引导由所述第二膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口，并且所述控制模块还控制所述第二膨胀装置。

在其他可能的实施例中，所述蒸气发生器是分离器。

在又一些其他可能的实施例中，所述蒸气发生器是制冷剂-制冷剂热交换器，所述制冷剂-制冷剂热交换器取决于所述操作模式接收(1)由所述第一热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器中的至少一个输出并在所述第一膨胀装置内膨胀成所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述制冷剂的第一部分，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述蒸气组分引导至所述压缩机的所述第一输入端口，以及(2)由所述第一热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器中的至少一个输出的所述制冷剂的第二部分。

根据另一个可能的实施例，蒸气喷射热泵包括：压缩机，其用于压缩制冷剂；引导由所述压缩机输出的所述制冷剂的第一阀，所述第一阀在加热操作模式下将所述制冷剂引导至第一热交换器并且在冷却操作模式下将所述制冷剂引导至第二空气-制冷剂热交换器；第一膨胀装置，其在加热操作模式下接收通过所述第一热交换器引导的制冷剂并且在冷却操作模式下接收通过所述第二空气-制冷剂热交换器引导的制冷剂；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收液体和蒸气制冷剂混合物，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口以及将所述液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分引导至第二阀，所述第二阀在加热操作模式下将所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器或在冷却操作模式下将所述液体组分引导所述第三空气-制冷剂热交换器，其中所述压缩机的第二输入端口在加热操作模式下接收所述第二空气-制冷剂热交换器的输出制冷剂并且在冷却操作模式下接收所述第三空气-制冷剂热交换器的输出制冷剂；以及控制模块，其用于取决于所述操作模式至少控制所述第一阀和第二阀以及所述第一膨胀装置。

根据又另一个可能的实施例，蒸气喷射热泵包括：压缩机，其用于压缩制冷剂；第一阀，其将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至空气-制冷剂热交换器；膨胀装置，其接收被引导至所述空气-制冷剂热交换器的制冷剂；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收液体和蒸气制冷剂混合物并在除冰操作模式下将所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口；以及控制模块，其用于控制所述第一阀和所述膨胀装置。

在另一个可能的实施例中，所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置。由所述蒸气发生器接收的所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分在除冰操作模式下被引导至所述压缩机的所述第一吸入端口。

在又另一个可能的实施例中，所述热泵还包括第二阀和第四阀，在除冰操作模式中，所述第二阀和第四阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述第二空气-制冷剂热交换器和第二膨胀装置，所述第二阀引导由所述第二膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口，并且所述控制模块还控制所述第二膨胀装置。

在以下描述中，示出并描述了蒸气喷射热泵的若干实施例以及加热和冷却车辆客厢的相关方法。应当认识到，所述方法和蒸气喷射热泵能够具有其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离如在所附权利要求中提出和描述的方法和蒸气喷射热泵。因此，附图和描述应被视为在本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

并入且形成说明书一部分的附图示出蒸气喷射热泵和相关方法的若干方面，并且与说明书一起用于解释其某些原理。在附图中：

图1是具有主要或制冷剂回路以及次级或冷却剂回路的蒸气喷射热泵的示意图；

图2是以冷却模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图3是以加热模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图4是以第一再加热模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图5是以第二再加热或除霜模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图6是以第一除冰模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图7是以第二除冰模式操作的蒸气喷射热泵的示意图；

图8是蒸气喷射热泵的替代性实施例的示意图，其中分离器包括制冷剂-制冷剂热交换器；

图9是蒸气喷射热泵的替代性实施例的示意图，其中利用了多个止回阀；并且

图10是仅利用制冷剂的蒸气喷射热泵的替代性实施例的示意图。

现在将详细参考蒸气喷射热泵的现有实施例以及加热和冷却客厢的相关方法，其示例在附图中示出，其中相同的数字用于表示相同的元件。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了包括主要回路12和次级回路14的蒸气喷射热泵10的示意图。虽然蒸气喷射热泵10可以在任何车辆类型中进行操作，但它被认为最适合于混合动力车辆和电动车辆。在主要或制冷剂回路12内，以气体或蒸气制冷剂形式的流体(例如，r744或r1234yf制冷剂)进入压缩机16的第一吸入端口和第二吸入端口。在压缩机16内，从低压级压缩进入第二吸入端口的制冷剂。经压缩的制冷剂与进入第一吸入端口的制冷剂组合，并且从中压气体制冷剂压缩成高压、高温气体制冷剂。

如动作箭头18所示，高温、高压蒸气制冷剂经由排出端口离开压缩机16并流入阀20中。在所描述的实施例中，阀20是如虚线所示的电连接到控制模块22的三通阀(一个输入和两个输出)。在除了其中如下面描述的绕过蒸气发生器36的第二除冰模式之外的所有操作模式中，取决于经由止回阀32的操作模式，阀20引导由压缩机16输出的制冷剂通过第一制冷剂-冷却剂热交换器24和/或第二空气-制冷剂热交换器26到达膨胀装置28。如下面将更详细描述的，取决于操作模式，第二空气-制冷剂热交换器26可以用作冷凝器或蒸发器。

膨胀装置28具有三种操作模式，包括：打开模式，其提供最小流限制；关闭模式，其阻挡制冷剂流；以及中间打开模式，其取决于操作模式而导致制冷剂流的特定膨胀度。当以膨胀模式进行操作时，使来自制冷剂-冷却剂热交换器24和/或第二空气-制冷剂热交换器26的经冷却的高压制冷剂膨胀以成为中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物，其被供应到蒸气发生器36。蒸气发生器包括用于产生蒸气并将蒸气供应到压缩机的一个输入端口的任何装置。例如，蒸气发生器包括闪蒸箱或热交换器以及其他已知装置。蒸气发生器36将液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导或喷射到压缩机16的第一吸入端口(或中压输入端口)，如图1中的动作箭头38所示。

第一膨胀装置28是具有可调开口尺寸的电子膨胀装置。然而，可以使用固定孔口管或热膨胀装置与额外阀(未示出)的组合来实现类似的功能。当膨胀装置28是其中具有制冷剂经过的开口的电子膨胀装置时，如在所描述的实施例中的那样，对制冷剂流动或节流的调节用于控制提供给蒸气发生器36的制冷剂的温度。增加压降必然地降低进入蒸气发生器36的制冷剂的温度。控制模块22电连接到膨胀装置28(如虚线所示)并且操作以控制膨胀装置28内的开口的尺寸，其确定移动通过装置的制冷剂状态。

取决于操作模式，离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分由阀40、第二膨胀装置42和截止阀51的组合引导至第二空气-制冷剂热交换器26(如动作箭头44所示)，或者经由第三膨胀装置48到达第三空气-制冷剂热交换器46(如动作箭头50所示)。在所描述的实施例中，阀40是如虚线所示的电连接到控制模块22的三通阀(两个输入和一个输出)。

在除了所描述的实施例中的除冰操作模式之外的所有操作模式中，存储器70接收离开第二空气-制冷剂热交换器26(经由阀40和51)或者第三空气-制冷剂热交换器46的低压、低温、主要是蒸气的制冷剂。存储器70用于存储过量的制冷剂并仅向压缩机16提供蒸气制冷剂。在另一个可能的实施例中，当第二膨胀装置42和第三膨胀装置48是具有经校准的过热的热膨胀装置时，可以不需要存储器。在所描述的实施例中，存储器70将蒸气制冷剂提供给压缩机16的第二吸入端口(或低压输入端口)，如动作箭头52所示。如上所述，进入第二吸入端口的制冷剂在低压级被压缩，与进入第一吸入端口的制冷剂组合，并在中压级被压缩成高压、高温气体制冷剂。

如图1中进一步示出的，除了第一阀20和第一膨胀装置28之外，控制模块22还电连接到蒸气喷射热泵10内的部件(如虚线所示)。一个这样部件是压缩机16。在所描述的实施例中，压缩机16是由变速电动机(未示出)驱动的电动多端口压缩机，并且控制模块22调节电动机的速度。其他实施例可以利用由压缩机离合器驱动的固定或可变排量压缩机，所述压缩机离合器进而由车辆的发动机驱动。

在所描述的实施例中，连接到控制模块22的其他部件包括阀和膨胀装置中的每一个，无论在附图中是否通过虚线连接到控制模块。虽然所描述的实施例利用单个控制模块22来控制蒸气喷射热泵10内的多个部件，但如本领域中已知的，经由车辆中的控制器局域网(can)总线连接到车辆计算机的多个控制模块中的任何一个可以用于控制蒸气喷射热泵10的多个部件中的一个或多个。在所描述的实施例中，控制模块22响应于由车辆操作者操作的开关(或其他输入装置)。例如，开关(例如，空调开机/关机开关)将操作模式从冷却模式改变为关闭模式、加热模式或其他操作模式。

如上所述，制冷剂回路12主要通过在制冷剂-冷却剂热交换器24内发生的热传递与次级或冷却剂回路14交互。在冷却剂回路14内，控制模块22取决于蒸气喷射热泵10的操作模式控制通过空气-冷却剂热交换器54、储存器25(例如，除气罐)和制冷剂-冷却剂热交换器24的冷却剂流。如图1所示，泵56将冷却剂泵送通过冷却剂回路14，如动作箭头58所示。控制模块22取决于操作模式和期望的输出来控制泵56并且必要地控制冷却剂流。应当注意的是，可以在特定操作模式下关闭泵56，如下所述。

在所描述的实施例中，冷却剂回路14还包括用于利用来自至少一个部件或构件62(例如，发动机、电子器件、一个或多个加热元件、和/或制动器等)的热量的辅助冷却剂回路60。由辅助回路阀61和63控制离开空气-冷却剂热交换器54的冷却剂流是否被引导通过辅助冷却剂回路60。如由控制模块22指示的，阀61和63进行操作以绕过辅助冷却剂回路60或者将冷却剂流引导通过辅助冷却剂回路60。然而，辅助冷却剂回路60的利用在所有实施例中不是必须的，同时其他实施例可以利用一个或多个辅助冷却剂回路。

在冷却操作模式中，如图2所示，控制模块22向阀20发出信号以将制冷剂流引导至第二空气-制冷剂热交换器26，如动作箭头64所示。在该操作模式中，第一制冷剂-冷却剂热交换器24和冷却剂回路14是空转的，并且第二空气-制冷剂热交换器26用作冷凝器(或气体冷却器)。在第二空气-制冷剂热交换器26内，从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂主要由于外部空气的影响而被冷却。可以利用风扇(未示出)来产生和调节第二空气-制冷剂热交换器26和散热器上方的空气流。然后，将经冷却的高压制冷剂通过止回阀32引导(由动作箭头34所示)至第一膨胀装置28(如动作箭头30所示)。在第一膨胀装置28中，制冷剂膨胀以成为供应到蒸气发生器36的中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物。如上所述，液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。

离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分由阀40经由第三膨胀装置48引导至第三空气-制冷剂热交换器46。在冷却模式中，第三空气-制冷剂热交换器46用作本领域已知的蒸发器。在所描述的实施例中，第三空气-制冷剂热交换器46定位在车辆的加热、通风和空调(hvac)壳体66内并用于对客厢(未示出)进行冷却或除湿。

流过第三空气-制冷剂热交换器46的湿热空气(如箭头68所示)将其热量传递给第三空气-制冷剂热交换器内的较冷制冷剂。副产物是温度降低的空气和来自空气的冷凝，其从第三空气-制冷剂热交换器46输送到车辆的外部。鼓风机(未示出)可以将空气吹过第三空气-制冷剂热交换器46。该过程导致客厢在其中具有较冷、较干燥的空气。

在第三空气-制冷剂热交换器46内，低压、低温的液体和蒸气制冷剂混合物由于从空气中移除的热量而沸腾成蒸气状态或大部分为蒸气(具有一些液体)的状态。所产生的低压、低温蒸气制冷剂离开第三空气-制冷剂热交换器46(如动作箭头72所示)并由存储器70接收。在所描述的实施例中，存储器70用于存储过量的制冷剂并将蒸气制冷剂提供给压缩机16的第二吸入端口。如上所述，在其他实施例中可以不需要存储器70，例如在使用热膨胀装置时。

在加热操作模式中，如图3所示，控制模块22向阀20发出信号以将制冷剂流引导至第一制冷剂-冷却剂热交换器24，如动作箭头74所示。制冷剂-冷却剂热交换器24如上所述的那样起作用以冷却从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂。然后，将经冷却的高压制冷剂发送到膨胀装置28(如动作箭头30所示)，其中制冷剂膨胀以成为供应到蒸气发生器36的中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物。液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。

另一方面，离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分由阀40经由第二膨胀装置42引导至第二空气-制冷剂热交换器26。在加热模式中，第二空气-制冷剂热交换器26用作本领域已知的蒸发器。在这种情况下，从蒸气发生器36排出的中温、中压液态制冷剂在第二膨胀装置42内膨胀成低温、低压液态制冷剂。低温、低压液体制冷剂由于从流过第二空气-制冷剂热交换器26的热空气传递到第二空气-制冷剂热交换器内的较冷制冷剂的热量而沸腾成蒸气。低压、低温蒸气制冷剂离开第二空气-制冷剂热交换器26(如动作箭头76所示)，并且由阀40和阀51引导至存储器70(如动作箭头78所示)，到达压缩机16的第二吸入端口(或低压输入端口)。第三膨胀装置48保持完全关闭。

在所描述的加热模式中，控制模块22引导泵56在冷却剂回路14内泵送冷却剂通过第一制冷剂-冷却剂热交换器和用作加热器芯的第四空气-冷却剂热交换器54。如本领域中已知的，第四空气-冷却剂热交换器54定位在车辆的hvac壳体66内并用于加热客厢。流过第四空气-冷却剂热交换器54的冷空气(如箭头80所示)从热的冷却剂吸收热量，由此增加空气的温度。鼓风机(未示出)将空气吹过第四空气-冷却剂热交换器54并吹入客厢中。该过程导致客厢在其中具有较热的空气。

在第四空气-冷却剂热交换器54内，热冷却剂由于给予空气的热量而被冷却并被引导回到第一制冷剂-冷却剂热交换器24(如动作箭头82所示)。在第一制冷剂-冷却剂热交换器24中，经冷却的冷却剂通过从制冷剂回路12中的制冷剂吸收热量而被再次加热，并且循环通过冷却剂回路14。在加热操作模式中，辅助冷却剂回路60可以用作补充热源以便进一步以上述方式加热冷却剂。

如上所述，控制模块22电连接到泵56和压缩机16，并且在不同的实施例中控制一者或两者以调整或调节第四空气-冷却剂热交换器54的加热容量。增加泵送速率提高了冷却剂回路14中的冷却剂流速，并且增加压缩机速度提高了制冷剂回路12中的制冷剂流速，由此增加加热容量。当泵送速率和/或压缩机速度降低并且加热容量减少时，情况正好相反。

在除湿和再加热操作模式中，如图4所示，控制模块22向阀20发出信号以将制冷剂流引导至第一制冷剂-冷却剂热交换器24，如动作箭头74所示。如在上述加热模式中，第一制冷剂-冷却剂热交换器24用于冷却从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂。然后，经冷却的高压制冷剂由膨胀装置28接收(如动作箭头30所示)，其中制冷剂膨胀以成为供应到蒸气发生器36的中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物。液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分再次被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。

然而，离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分通过阀40以及第二膨胀装置42的关闭经由第三膨胀装置48引导至第三空气-制冷剂热交换器46(如动作箭头45所示)。在这种情况下，从蒸气发生器36排出的中温、中压液态制冷剂在第三膨胀装置48内膨胀成由第三空气-冷却剂热交换器46接收的低温、低压液态制冷剂。在该操作模式中，第二空气-制冷剂热交换器26空转，并且第三空气-制冷剂热交换器46在冷却模式中用作蒸发器。更具体地，第三空气-制冷剂热交换器46用于对流过第三空气-制冷剂热交换器的湿热空气进行冷却和除湿(由动作箭头84示出)。在第三空气-制冷剂热交换器46内，现在的低压、低温液体和蒸气制冷剂混合物由于从空气中移除的热量而沸腾成蒸气并被引导至存储器70，如动作箭头86所示。

虽然第三空气-制冷剂热交换器46用于降低客厢内的空气湿度以使乘客感到舒适或对客厢内的一个或多个窗户/挡风玻璃进行除霜，但客厢内的空气也通过该过程来冷却。在这种情况下，可能期望重新加热或加热客厢中的空气以确保乘客的舒适性。因此，在除湿和再加热操作模式中，冷却剂回路14内的经加热的冷却剂同时被泵送通过空气-冷却剂热交换器54。

如在加热模式中，控制模块22引导泵56在冷却剂回路14内泵送冷却剂通过第一制冷剂-冷却剂热交换器24和用作hvac壳体66内加热器芯的第四空气-冷却剂热交换器54以加热经冷却的除湿空气并将经调温的或热空气供应到客厢。流过第四空气-冷却剂热交换器54的冷空气(如箭头88所示)从热的冷却剂吸收热量，由此增加空气的温度。该过程导致客厢在其中具有较热的空气。

在第四空气-冷却剂热交换器54内，热冷却剂由于给予空气的热量而被冷却并被引导回到第一制冷剂-冷却剂热交换器24(如动作箭头82所示)。在第一制冷剂-冷却剂热交换器24中，经冷却的冷却剂通过从制冷剂回路12中的制冷剂吸收热量而被再次加热，并且循环通过冷却剂回路14。在除湿和再加热操作模式中，辅助冷却剂回路60可以用作补充热源以便进一步以上述方式加热冷却剂。

如上所述，在不同的实施例中，控制模块22可以用于控制泵56和压缩机16中的一者或两者以调整或调节第四空气-冷却剂热交换器54的加热容量，并且在某些实施例中通过辅助冷却回路60。在除湿和再加热操作模式中，可以利用不同的一个或两个部件来调整第四空气-冷却剂热交换器54的加热容量，从而允许在不需要如上所述的混合门或其他机械装置的情况下控制流入客厢中的空气的温度。

在第二再加热或除霜操作模式中，如图5所示，控制模块22再次向阀20发出信号以将制冷剂流引导至第一制冷剂-冷却剂热交换器24，如动作箭头74所示。然而，在该实施例中，控制模块22还向阀20发出信号以将制冷剂流的一部分引导至第二空气-制冷剂热交换器26，如动作箭头90所示。换言之，制冷剂流的第一部分和第二部分分别被引导至第一制冷剂-冷却剂热交换器24和第二空气-制冷剂热交换器26。

如在上述加热模式中，第一制冷剂-冷却剂热交换器24用于冷却从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂的第一部分。将经冷却的高压制冷剂发送到膨胀装置28(如动作箭头92所示)。同时，第二空气-制冷剂热交换器26用于主要由于外部空气的影响而冷却从压缩机16排出的高压高温蒸气制冷剂的第二部分，如在上述冷却模式中。然后，经冷却的高压制冷剂被引导通过阀32(由动作箭头94所示)以在进入第一膨胀装置28之前与离开第一制冷剂-冷却剂热交换器24的经冷却的高压制冷剂组合。在第一膨胀装置28内，已重新组合的制冷剂膨胀以成为供应到蒸气发生器36的中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物。如上所述，液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。

如在第一次除湿和再加热操作模式中，离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分通过阀40以及第二膨胀装置42的关闭经由第三膨胀装置48引导至第三空气-制冷剂热交换器46。再次，从蒸气发生器36排出的中温、中压液态制冷剂在第三膨胀装置48内膨胀成由第三空气-制冷剂热交换器46接收的低温、低压液态制冷剂。现在，第二空气-制冷剂热交换器26接收来自压缩机16的高温制冷剂蒸气，由此在加热操作模式期间熔化可能积聚在热交换器表面上的霜。第三空气-制冷剂热交换器46用作蒸发器并用于对流过第三空气-制冷剂热交换器的湿热空气进行冷却和除湿(由动作箭头96示出)。在第三空气-制冷剂热交换器46内，现在的低压、低温液体和蒸气制冷剂混合物由于从空气中移除的热量而沸腾成蒸气并被引导至存储器70，如动作箭头98所示。

虽然第三空气-制冷剂热交换器46用于降低客厢内的空气湿度以使乘客感到舒适或对客厢内的一个或多个窗户/挡风玻璃进行除霜，但客厢内的空气也通过该过程来冷却。再次，可能期望重新加热或加热客厢中的空气以确保乘客的舒适性。因此，在第二再加热或除霜操作模式中，冷却剂回路14内的经加热的冷却剂同时被泵送通过第四空气-冷却剂热交换器54。

如在加热模式中，控制模块22引导泵56在冷却剂回路14内泵送冷却剂通过第一制冷剂-冷却剂热交换器24和用作hvac壳体66内加热器芯的第四空气-冷却剂热交换器54以加热经冷却的除湿空气并将经调温的或热空气供应到客厢。流过第四空气-冷却剂热交换器54的冷空气(如箭头100所示)从热的冷却剂吸收热量，由此增加空气的温度。该过程导致客厢在其中具有较热的空气。

在第四空气-冷却剂热交换器54内，热冷却剂由于给予空气的热量而被冷却并被引导回到第一制冷剂-冷却剂热交换器24(如动作箭头82所示)，其中经冷却的冷却剂通过从制冷剂回路12中的制冷剂吸收热量而被再次加热，并且循环通过冷却剂回路14。在第二再加热和除霜操作模式中，辅助冷却剂回路60可以用作补充热源以便进一步以上述方式加热冷却剂。

再次，控制模块22控制泵56和压缩机16，并且可以用于调整或调节第四空气-冷却剂热交换器54的加热容量，并且在某些实施例中通过辅助冷却剂回路60。在第二再加热和除霜操作模式中，可以利用不同的一个或两个部件来调整空气-冷却剂热交换器54的加热容量，从而允许在不需要如上所述的混合门或其他机械装置的情况下控制流入客厢中的空气的温度。

在某些环境情况下，在热泵系统以加热模式操作持续一段时间后，冰或霜可能积聚在第一外部空气-制冷剂热交换器26上，从而导致热泵10提供热量的能力损失或降低。在此类情况下，可能需要蒸气喷射热泵10来提供除冰功能。在如图6所示的除冰操作模式中，控制模块22向阀20发出信号以将从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂流引导至第二空气-制冷剂热交换器26，如动作箭头102所示。在第二空气-制冷剂热交换器26内，高压、高温蒸气制冷剂用于加热第二空气-制冷剂热交换器26以减小和/或移除任冰积聚。同时，高压、高温蒸气制冷剂主要由于热量交换器本身的温度而被冷却(由于冰积聚)。

然后，将经冷却的高压制冷剂通过阀32引导(由动作箭头104所示)至第一膨胀装置28(如动作箭头106所示)。在该除冰操作模式中，第一膨胀装置28打开，使得制冷剂在进入蒸气发生器36之前最小程度地膨胀或不膨胀。如上所述，液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。在该操作模式中，阀40和第二膨胀装置42关闭，使得液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分(如果有的话)不会离开蒸气发生器36。此外，没有制冷剂进入压缩机16的第二吸入端口以用于在第一级中进行压缩以便与进入第一吸入端口的制冷剂组合。因此，进入第一吸入端口的制冷剂被简单地压缩成通过系统10再循环回来的高压、高温气体制冷剂。

在第二除冰操作模式中，如图7所示，控制模块22再次向阀20发出信号以将制冷剂流引导至第二空气-制冷剂热交换器26，如动作箭头108所示。在第二空气-制冷剂热交换器26内，从压缩机16排出的高压、高温蒸气制冷剂再次用于加热第一空气-制冷剂热交换器26以移除任冰积聚。同时，高压、高温蒸气制冷剂主要由于热量交换器本身的作用而被冷却(由于冰积聚)。

然后，经冷却的高压制冷剂通过关闭第一膨胀装置28被引导通过第二膨胀装置42，如动作箭头110所示。在该第二除冰操作模式中，第二膨胀装置42打开，使得制冷剂最小程度地膨胀或不膨胀。换言之，离开第二膨胀装置42的经冷却的高压制冷剂基本不变，并且由阀40和阀51经由存储器70引导至压缩机16的第二吸入端口(如动作箭头114所示)。

在该操作模式中，第一膨胀装置28完全关闭，使得制冷剂不会到达蒸气发生器36并且蒸气组分不会离开蒸气发生器36。因此，没有制冷剂进入压缩机16的第一吸入端口以便与进入第二吸入端口的制冷剂组合以用于在低压级中进行压缩。因此，进入第二吸入端口的经冷却的高压制冷剂被简单地压缩成通过系统10再循环回来的高压、高温气体制冷剂。

在蒸气喷射热泵116的另一个实施例中，上述蒸气喷射热泵10的蒸气发生器36是第五制冷剂-制冷剂热交换器118。在该实施例中，在除了其中绕过蒸气发生器36的第二除冰模式之外的所有操作模式中，制冷剂-制冷剂热交换器118经由第一膨胀装置122和阀120接收由第一制冷剂-冷却剂热交换器24和第二空气-制冷剂热交换器26中的至少一个输出的经冷却的高压制冷剂的第一部分(由行动箭头126示出)，并且直接接收由第一制冷剂-冷却剂热交换器和第二空气-制冷剂热交换器中的至少一个直接输出的第二部分冷却的高压制冷剂(由动作箭头128示出)。如通过使用相同的附图标记所证明的，上述蒸气喷射热泵10的其余元件不变，并且上述各种模式中的每一个以相同的方式起作用。不同之处在于经由第一膨胀装置122引导通过第五制冷剂-制冷剂热交换器118的制冷剂的第一部分被直接流入制冷剂-制冷剂热交换器中的制冷剂的第二部分加热。

在制冷剂-制冷剂热交换器118内，由于从穿过制冷剂-制冷剂热交换器的制冷剂的第二部分中移除的热量，液体和蒸气制冷剂混合物的当前中压、中温的第一部分在第一膨胀装置122之后沸腾成蒸气。离开制冷剂-制冷剂热交换器118的当前基本上为蒸气的制冷剂被喷射压缩机16的第一吸入端口中，如动作箭头38所示。制冷剂的第二部分现在是离开制冷剂-制冷剂热交换器118的进一步冷却的高压液体或基本上为液体的制冷剂，如动作箭头130所示。如上所述，取决于操作模式，基本上为液态的制冷剂被引导至第二空气-制冷剂热交换器26、存储器70和第三空气-制冷剂热交换器46中的一个或多个。

无论穿过节点124的经冷却的高压制冷剂中是来自处于加热或再加热操作模式的第一制冷剂-冷却剂热交换器24，处于冷却或除冰操作模式的第二空气-制冷剂热交换器26，或者处于另一个再加热操作模式的第一制冷剂-冷却剂热交换器24和第二空气-制冷剂热交换器26两者，第五制冷剂-制冷剂热交换器118用于取决于操作模式将包括基本上蒸气的制冷剂的第一组分引导至压缩机16的第一吸入端口，并且将包括基本上为液体的制冷剂的第二组分引导至第二空气-制冷剂热交换器26和/或存储器70中的一个或多个的下游或者通过第三空气-制冷剂热交换器46。如上所指示的，除了利用制冷剂-制冷剂热交换器作为蒸气发生器之外，蒸气喷射热泵116在所有操作模式下起到与上述蒸气喷射热泵10相同的作用。

已经出于说明和描述的目的呈现了前述内容。前述内容并不意图是详尽的或将实施例限于所公开的精确形式。根据上述教导内容，可以进行显见的修改和变化。例如，热泵中利用的阀可以是不同类型的阀和/或不同类型阀的组合。在所描述的实施例中，例如，阀20和40是三通阀，其在替代性实施例中可以被足以取决于操作模式沿期望方向引导制冷剂流一系列单向阀和/或双向阀来替换。同样，阀从控制模块22接收信号并由控制模块22控制。对于上述各种操作模式，更详细地描述了阀引导制冷剂流的不同方向。

在又一些其他实施例中，蒸气喷射热泵132可以包括多个止回阀。在该实施例中，控制模块22取决于操作模式控制每个止回阀以引导制冷剂通过制冷剂回路12。应当注意的是，每个止回阀处于常闭状态。换言之，在没有来自控制模块22的信号的情况下，止回阀将不允许制冷剂流过它们。当止回阀处于打开状态时，止回阀仅允许制冷剂沿单个指定方向流动。

在该实施例中，如图9所示，在先前实施例中被描绘为三通阀的第二阀40分别用第二止回阀134、第三止回阀136和第四止回阀和138来替换以用于控制到第二空气-制冷剂热交换器26的制冷剂流。此外，第二膨胀装置42被重新编号为144并向上游移动，使得离开蒸气发生器36的液体制冷剂组分总是穿过第二膨胀装置144。这允许消除第三膨胀装置48，并且用第五止回阀140和第六止回阀142来替换双向截止阀51。另外，在除了第二除冰模式之外的所有操作模式中，蒸气喷射热泵132与上述蒸气喷射热泵10相同。

在操作中，第一止回阀32、第二止回阀134和第三止回阀和136用于在冷却、再加热和除冰操作模式中将由阀20引导的高压、高温制冷剂引向第二空气-冷却剂热交换器26，通过第二空气-冷却剂热交换器到达第一膨胀装置28。此外，在加热操作模式中，离开第二膨胀装置144的已膨胀的低压、低温制冷剂通过第二止回阀134、第三止回阀136和第四止回阀138的组合被引导通过第二空气-制冷剂热量引导换热器26。在冷却和再加热操作模式中，低压、低温制冷剂由止回阀140和142通过第三空气-制冷剂热交换器46引导至压缩机16。止回阀140和142进一步并类似地用于在加热操作模式中将离开第二空气-制冷剂热交换器26的低压、低温制冷剂引导至压缩机16。更进一步地，在第一除冰操作模式中，第一止回阀32、第二止回阀134和第三止回阀136用于引导由阀20引导的高压、高温制冷剂朝向第二空气-制冷剂热交换器26，通过第二空气-制冷剂热交换器并继续到达蒸气发生器36。

图10中示出了蒸气喷射热泵150的另一个替代性实施例。在该实施例中，与蒸气喷射热泵10相比，冷却剂回路14和伴随的第一冷却剂到制冷剂热交换器24、泵56和辅助回路60被移除，并且第四冷却剂-空气热交换器54用第一制冷剂-空气热交换器152来替换。相反，在除了其中绕过蒸气发生器36的第二除冰模式之外的所有操作模式中，第一阀20取决于操作模式引导由压缩机16输出的制冷剂通过第一空气-制冷剂热交换器152和/或第二空气-冷却剂热交换器26到达第一膨胀装置28。如下面将更详细描述的，取决于操作模式，第一空气-制冷剂热交换器152可以用作冷凝器或者是空转的。

在膨胀装置28中，来自第一空气-制冷剂热交换器152和/或第二空气-制冷剂热交换器26的经冷却的高压制冷剂在除了第一除冰操作模式之外的所有操作模式中膨胀(下文详细描述)。更具体地，制冷剂膨胀以成为供应到蒸气发生器36的中压、中温的液体和蒸气制冷剂混合物。蒸气发生器36将液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导或喷射到压缩机16的第一吸入端口(或中压输入端口)，如图10中的动作箭头38所示。在所描述的实施例中，控制模块22电连接到膨胀装置28(如虚线所示)并且操作以控制膨胀装置28内的开口的尺寸，其确定移动通过装置的制冷剂的压降。

取决于操作模式，离开蒸气发生器36的液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分由阀40、第二膨胀装置42和截止阀51的组合引导至第二空气-制冷剂热交换器26(如动作箭头44所示)，或者经由第三膨胀装置48到达第三空气-制冷剂热交换器46(如动作箭头50所示)。在所描述的实施例中，阀40是如虚线所示的电连接到控制模块22的三通阀(两个输入和一个输出)。

在除了所描述的实施例中的除冰操作模式之外的所有操作模式中，存储器70接收离开第二空气-制冷剂热交换器26(经由阀40和51)或者第三空气-制冷剂热交换器46的低压、低温、主要是蒸气的制冷剂。存储器70用于存储过量的制冷剂并仅向压缩机16提供蒸气制冷剂。在所描述的实施例中，存储器70将蒸气制冷剂提供给压缩机16的第二吸入端口(或低压输入端口)，如动作箭头52所示。如上所述，进入第二吸入端口的制冷剂在低压级被压缩，与进入第一吸入端口的制冷剂组合，并在中压级被压缩成高压、高温气体制冷剂。

如图10中进一步示出的，除了第一阀20和第一膨胀装置28之外，控制模块22还电连接到蒸气喷射热泵150内的部件(如虚线所示)。一个这样部件是压缩机16。在所描述的实施例中，压缩机16是由变速电动机(未示出)驱动的电动多端口压缩机，并且控制模块22调节电动机的速度。其他实施例可以利用由压缩机离合器驱动的固定或可变排量压缩机，所述压缩机离合器进而由车辆的发动机驱动。

所有这些修改和变化都在对所附权利要求在根据它们被公平、合法、公正地授予的外延加以解释时所确定的本发明的范围内。

根据本发明，提供了一种蒸气喷射热泵，其具有：压缩机，其用于压缩制冷剂；第一阀，其取决于操作模式而进行以下中的至少一个：将由所述压缩机输出的所述制冷剂的第一部分引导至第一热交换器以及将由所述压缩机输出的所述制冷剂的第二部分引导至第二空气-制冷剂热交换器；第一膨胀装置，其接收通过所述第一热交换器引导的所述制冷剂的所述第一部分以及通过所述第二空气-制冷剂热交换器引导的所述制冷剂的所述第二部分中的至少一个；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收液体和蒸气制冷剂混合物，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口以及将所述液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分引导至第二阀，所述第二阀取决于所述操作模式将所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器或第三空气-制冷剂热交换器，其中所述压缩机的第二输入端口取决于所述操作模式接收所述第二空气-制冷剂热交换器和所述第三空气-制冷剂热交换器中的至少一个的输出制冷剂；以及控制模块，其用于取决于所述操作模式至少控制所述第一阀和第二阀以及所述第一膨胀装置。

根据一个实施例，上述发明的特征进一步在于存储器，所述存储器取决于操作模式接收由所述第二空气-制冷剂热交换器或所述第三空气-制冷剂热交换器输出的制冷剂，并且将由所述第二空气-制冷剂热交换器或所述第三空气-制冷剂热交换器输出的所述制冷剂的蒸气组分引导至所述压缩机的所述第二输入端口。

根据一个实施例，所述第一热交换器是空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在冷却操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一空气-制冷剂热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在除冰操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置，并且所述压缩机经由所述蒸气发生器从所述第一输入端口接收制冷剂蒸气。

根据一个实施例，在除冰操作模式中，所述第一阀和所述第二阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述第二空气-制冷剂热交换器和第二膨胀装置，所述第二阀引导由所述第二膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口，并且所述控制模块还控制所述第二膨胀装置。

根据一个实施例，所述第一热交换器是制冷剂-冷却剂热交换器。

根据一个实施例，本发明的特征进一步在于根据所述操作模式通过其泵送冷却剂的冷却剂回路，所述冷却剂回路包括所述制冷剂-冷却剂热交换器和第四空气-冷却剂热交换器。

根据一个实施例，本发明的特征进一步在于制冷剂回路，其包括所述压缩机、所述第一阀、所述第二空气-制冷剂热交换器、所述第一膨胀装置、所述蒸气发生器、所述第二阀、所述第三空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在冷却操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器。

根据一个实施例，在加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述制冷剂-冷却剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

根据一个实施例，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一制冷剂-冷却剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述第一制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

根据一个实施例，在再加热操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第一制冷剂-冷却器热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器，所述第二阀将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述液体组分引导至所述第三空气-制冷剂热交换器，并且所述泵将冷却剂泵送通过所述冷却剂回路内的所述第一制冷剂-冷却剂热交换器和所述第四空气-冷却剂热交换器。

根据一个实施例，在除冰操作模式中，所述第一阀将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至所述第二空气-制冷剂热交换器，所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置，并且所述压缩机经由所述蒸气发生器从所述第一输入端口接收制冷剂蒸气。

根据一个实施例，在除冰操作模式中，所述第一阀和所述第二阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述第二空气-制冷剂热交换器和第二膨胀装置，所述第二阀引导由所述第二膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口，并且所述控制模块还控制所述第二膨胀装置。

根据一个实施例，所述蒸气发生器是分离器。

根据一个实施例，所述蒸气发生器是制冷剂-制冷剂热交换器，所述制冷剂-制冷剂热交换器取决于所述操作模式接收(1)由所述第一热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器中的至少一个输出并在所述第一膨胀装置内膨胀成所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述制冷剂的第一部分，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的所述蒸气组分引导至所述压缩机的所述第一输入端口，以及(2)由所述第一热交换器和所述第二空气-制冷剂热交换器中的至少一个输出的所述制冷剂的第二部分。

根据本发明，提供了一种蒸气喷射热泵，其具有：压缩机，其用于压缩制冷剂；引导由所述压缩机输出的所述制冷剂的第一阀，所述第一阀在加热操作模式下将所述制冷剂引导至第一热交换器并且在冷却操作模式下将所述制冷剂引导至第二空气-制冷剂热交换器；第一膨胀装置，其在加热操作模式下接收通过所述第一热交换器引导的制冷剂并且在冷却操作模式下接收通过所述第二空气-制冷剂热交换器引导的制冷剂；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收液体和蒸气制冷剂混合物，并且将所述液体和蒸气制冷剂混合物的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口以及将所述液体和蒸气制冷剂混合物的液体组分引导至第二阀，所述第二阀在加热操作模式下将所述液体组分引导至所述第二空气-制冷剂热交换器或在冷却操作模式下将所述液体组分引导所述第三空气-制冷剂热交换器，其中所述压缩机的第二输入端口在加热操作模式下接收所述第二空气-制冷剂热交换器的输出制冷剂并且在冷却操作模式下接收所述第三空气-制冷剂热交换器的输出制冷剂；以及控制模块，其用于取决于所述操作模式至少控制所述第一阀和第二阀以及所述第一膨胀装置。

根据本发明，提供了一种蒸气喷射热泵，其具有：根据又另一个可能的实施例，蒸气喷射热泵包括：压缩机，其用于压缩制冷剂；第一阀，其将由所述压缩机输出的所述制冷剂引导至空气-制冷剂热交换器；膨胀装置，其接收被引导至所述空气-制冷剂热交换器的制冷剂；蒸气发生器，其从所述第一膨胀装置接收制冷剂并在除冰操作模式下将所述制冷剂的蒸气组分引导至所述压缩机的第一输入端口；以及控制模块，其用于控制所述第一阀和所述膨胀装置。

根据一个实施例，所述控制模块以提供最小制冷剂流限制的打开模式操作所述第一膨胀装置。

根据一个实施例，本发明的特征进一步在于在除冰操作模式中，所述第二阀和第四阀引导由所述压缩机输出的所述制冷剂通过所述空气-制冷剂热交换器和膨胀装置，所述第二阀引导由所述膨胀装置输出的制冷剂通过第四阀到达所述压缩机的所述第二输入端口。